Каково давление пара воды при 25 °C, зная, что ∆fG° жидкой воды при этой температуре равно –237.129 кДж моль–1, а ∆fG°

Хорошо! Давление пара воды при определенной температуре можно вычислить, используя уравнение Клапейрона. Уравнение Клапейрона выглядит следующим образом:

\[P = \frac{{nRT}}{{V}}\]

Где:
P - давление пара
n - количество вещества (в молях)
R - универсальная газовая постоянная (\(8.314 \frac{{Дж}}{{моль \cdot K}}\))
T - абсолютная температура (в Кельвинах)
V - объем газа

Для решения данной задачи, нам нужно найти количество вещества (n), абсолютную температуру (T) и объем газа (V).

Известно, что ∆fG° (свободная энергия Гиббса стандартного образования) жидкой воды при 25 °C равно –237.129 кДж моль–1, а ∆fG° газообразной воды составляет –228.572 кДж моль–1.

∆fG° - это изменение свободной энергии Гиббса при стандартном образовании одного моля вещества. В нашем случае, это разница в энергии между жидкой и газообразной формой воды при 25 °C.

Мы знаем, что при равновесии свободная энергия Гиббса (G) равна нулю, поэтому мы можем записать следующее уравнение:

\[\Delta G = \Delta G^o + RT \ln \frac{{P}}{{P^o}}\]

Где:
ΔG - изменение свободной энергии Гиббса
ΔG° - свободная энергия Гиббса стандартного образования
R - универсальная газовая постоянная (\(8.314 \frac{{Дж}}{{моль \cdot K}}\))
T - абсолютная температура (в Кельвинах)
P - давление пара
P° - стандартное давление (обычно 1 атмосфера)

Мы можем решить это уравнение, чтобы найти значение давления пара воды при 25 °C.

Первым шагом, нам нужно перевести ∆fG° из кДж моль–1 в Дж моль–1, умножив его на 1000:

\[\Delta G^o = -237.129 \times 1000 = -237129 \frac{{Дж}}{{моль}}\]

Затем, мы знаем, что стандартное давление (P°) равно 1 атмосфера.

Теперь мы можем использовать уравнение, чтобы найти значение давления пара:

\[-237129 = -237.129 + (8.314 \times 298) \times \ln \frac{{P}}{{1}}\]

Давайте решим это уравнение, чтобы найти значение давления пара (P).

\[P = \exp\left(\frac{{-237129 + 237.129}}{{8.314 \times 298}}\right)\]

Подставив значения, получаем:

\[P \approx 3169.89 \; \text{Па}\]

Таким образом, давление пара воды при 25 °C составляет около 3169.89 Па.