Вычислите возможность протекания реакции СаСО3(к) = СаО(к) + CO2(г) при температурах 25, 500 и 1500 *С, не учитывая

Для того чтобы решить данную задачу, необходимо проанализировать данные из таблицы стандартных абсолютных энтропий веществ, чтобы сделать вывод о возможности протекания реакции при указанных температурах.

Изначально, нам дана реакция: СаСО3 (к) = СаО (к) + CO2 (г)

Теперь давайте обратимся к таблице 3, где содержатся стандартные абсолютные энтропии некоторых веществ:

| Вещество | Стандартная абсолютная энтропия, J/(mol * K) |
|--------|------------------------------------|
| СаСО3 | 92.9 |
| СаО | 42.4 |
| CO2 | 213.7 |

У нас есть данные об энтропии каждого вещества. Теперь, для расчета возможности протекания реакции, мы можем использовать принцип Гиббса, который определяет спонтанность реакции на основе изменения свободной энергии.

Известно следующее выражение для изменения свободной энергии:

$\mathrm{\Delta }G=\mathrm{\Delta }H-T\cdot \mathrm{\Delta }S$,

где:
$\mathrm{\Delta }G$ - изменение свободной энергии,
$\mathrm{\Delta }H$ - изменение энтальпии,
$T$ - температура в Кельвинах,
$\mathrm{\Delta }S$ - изменение энтропии.

Для данной реакции, мы хотим определить ее спонтанность при температурах 25, 500 и 1500 °C. Поскольку данные энтропий представлены в Дж/(моль * К), нам необходимо привести температуры в кельвинах и использовать соответствующие значения энтропий.

Для приведения температуры из градусов Цельсия в кельвины, мы используем следующую формулу:

$T_K=T_C+273.15$,

где:
$T_K$ - температура в кельвинах,
$T_C$ - температура в градусах Цельсия.

Мы можем рассчитать $\mathrm{\Delta }G$ для каждой температуры по формуле:

$\mathrm{\Delta }G=\mathrm{\Delta }{G}_{\text{продуктов}}-\mathrm{\Delta }{G}_{\text{реактантов}}$

где:
$\mathrm{\Delta }{G}_{\text{продуктов}}=(\mathrm{\Delta }{S}_{\text{СаО}}+\mathrm{\Delta }{S}_{\text{CO2}})\cdot T-(\mathrm{\Delta }{S}_{\text{CaCO3}})\cdot T$,

$\mathrm{\Delta }{G}_{\text{реактантов}}=0$,

$\mathrm{\Delta }{S}_{\text{CaCO3}}=92.9\text{J/(mol * K)}$,

$\mathrm{\Delta }{S}_{\text{СаО}}=42.4\text{J/(mol * K)}$,

$\mathrm{\Delta }{S}_{\text{CO2}}=213.7\text{J/(mol * K)}$.

Теперь, давайте подставим значения в формулу и вычислим $\mathrm{\Delta }G$ для каждой температуры.

1. При температуре 25 °C:

$T_K=25+273.15=298.15\text{K}$

$\mathrm{\Delta }G=((42.4+213.7)\cdot 298.15)-(92.9\cdot 298.15)=-5537.25$

2. При температуре 500 °C:

$T_K=500+273.15=773.15\text{K}$

$\mathrm{\Delta }G=((42.4+213.7)\cdot 773.15)-(92.9\cdot 773.15)=-64689.57$

3. При температуре 1500 °C:

$T_K=1500+273.15=1773.15\text{K}$

$\mathrm{\Delta }G=((42.4+213.7)\cdot 1773.15)-(92.9\cdot 1773.15)=-211080.87$

Теперь, чтобы сделать вывод о возможности протекания реакции, нужно проанализировать полученные значения $\mathrm{\Delta }G$.

Если $\mathrm{\Delta }G<0$, то реакция будет проходить спонтанно.
Если $\mathrm{\Delta }G>0$, то реакция не будет проходить спонтанно.
Если $\mathrm{\Delta }G=0$, то реакция находится в равновесии.

Таким образом, мы получаем следующие результаты:

1. При температуре 25 °C: $\mathrm{\Delta }G=-5537.25<0$, следовательно, реакция будет проходить спонтанно при данной температуре.

2. При температуре 500 °C: $\mathrm{\Delta }G=-64689.57<0$, следовательно, реакция будет проходить спонтанно при данной температуре.

3. При температуре 1500 °C: $\mathrm{\Delta }G=-211080.87<0$, следовательно, реакция будет проходить спонтанно при данной температуре.

Таким образом, на основе данных из таблицы стандартных абсолютных энтропий веществ и принципа Гиббса, мы можем сделать вывод, что реакция СаСО3(к) = СаО(к) + CO2(г) будет проходить спонтанно при температурах 25, 500 и 1500 °C, не учитывая зависимость энтальпии и энтропии от температуры.