Практикум по физической химии - Задача №1

 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 ИК-спектрам поглощения.

Содержание работы:

Запись спектра поглощения смеси оксидов азота при ряде заданных значений температуры при помощи спектрофотометра ИКС-14. Запись линии 100%-ного поглощения при этих температурах. Расчет по табличным данным Кр для 298 К. Обработка спектра поглощения и результатов измерений. Построение графика lnKp=f(1/T) и расчет ΔrHoT и ΔrSoT.

Выполнение работы:

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. Для NO2 и N2O4 в таблице были найдены следующие значения:

	ΔfHo298, кДж/моль	So298, Дж/(моль·К)
NO2 (г)	33,89	240,45	=58,41 кДж/моль
N2O4 (г)	9,37	304,3	=176,6 Дж/(моль·К)
ΔrGo298=  – 298K· =5783 Дж/моль

Обработка спектра поглощения

Таблица 1

t	полоса N2O4		полоса NO2
Io	I	A	Io	I	A
10	10,7	9,7	0,093	10,0	8,1	0,190
18	11,4	10,2	0,105	10,6	8,5	0,198
25	11,4	10,5	0,079	10,9	8,8	0,193
31	11,3	10,6	0,062	10,8	9,2	0,148
36	11,8	11,0	0,068	11,2	8,5	0,241
44	12,9	11,5	0,109	12,4	8,7	0,298

Расчет Кр для температур эксперимента

Таблица 2

Т, К	1/Т·103	Кр	lnKp	Kp (табл.)
283	3,53	7,48·10-2	-2,60	9,68·10-2
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
317	3,15	2,01·10-1	-1,60

Методом регрессионного анализа было получено уравнение:

Отсюда

=6,882·8,31=57,2 

=2734·8,31=22,7