Изучение химического равновесия реакции N 2 O 4 =2NO 2 по ИК

Практикум по физической химии - Задача №1
Изучение химического равновесия реакции N2O4↔2NO2 по ИК-спектрам поглощения
Цель работы: ознакомление с методикой определения констант равновесия и
термодинамических характеристик химических реакций в газовой фазе по ИКспектрам поглощения.
Содержание работы:
1. Запись спектра поглощения смеси оксидов азота при ряде заданных значений
температуры при помощи спектрофотометра ИКС-14.
2. Запись линии 100%-ного поглощения при этих температурах.
3. Расчет по табличным данным Кр для 298 К.
4. Обработка спектра поглощения и результатов измерений.
5. Построение графика lnKp=f(1/T) и расчет ΔrHoT и ΔrSoT.
Выполнение работы:
1. Был записан спектр поглощения смеси NO2/N2O4 при шести значениях
температуры: 10, 18, 25, 31, 36 и 44оС, а также линия 100%-ного поглощения при
этих температурах.
2. Для NO2 и N2O4 в таблице были найдены следующие значения:
ΔfHo298, кДж/моль
So298, Дж/(моль·К)
NO2 (г)
33,89
240,45
N2O4 (г)
9,37
304,3
ΔrGo298=
– 298K·
=58,41 кДж/моль
=176,6 Дж/(моль·К)
=5783 Дж/моль
3. Обработка спектра поглощения
Таблица 1
t
10
18
25
31
36
44
полоса N2O4
Io
I
10,7
9,7
11,4
10,2
11,4
10,5
11,3
10,6
11,8
11,0
12,9
11,5
A
0,093
0,105
0,079
0,062
0,068
0,109
полоса NO2
Io
I
10,0
8,1
10,6
8,5
10,9
8,8
10,8
9,2
11,2
8,5
12,4
8,7
A
0,190
0,198
0,193
0,148
0,241
0,298
4. Расчет Кр для температур эксперимента
Таблица 2
Т, К
1/Т·103
Кр
283
3,53
7,48·10-2
-2,60
291
3,44
7,45·10
-2
-2,60
298
3,36
9,68·10-2
-2,34
304
3,29
7,08·10-2
-2,65
309
3,24
1,96·10-1
-1,63
3,15
-1
-1,60
317
2,01·10
lnKp
Kp (табл.)
9,68·10-2
Методом регрессионного анализа было получено уравнение:
Отсюда
=6,882·8,31=57,2
=2734·8,31=22,7