ヒント.

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1 ヒント

2 解答例 7･5a 温度 T [K] における平衡定数を K(T)[-]とする。
T = 1280 [K] における ΔrG⦵ が +33[kJ mol-1] であることより、 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　から ln K(1280) = (33×103)/(8.31×1280) = －3.10 [-]　　でる。 ここで、K(T) > 1 のとき、ln K(T) > 0 であるから、 　　　　　 より、 　　　　　　　　　　　224× ln K(T) = ln K(1280) － (----- － ) > 0 が成り立つ。 T －3.10× これより、 < = 6.662×10-4 T × したがって　　T > 1500 [K] (T2 = 1500 [K])

3 ヒント ファントホフの式　　　　P 218

4 解答例 7･6 a ファントホフの式 P218 (b) より、 1 1 1
ln K = A + B･ C･(-----)2 の両辺を で微分し、T = 400 [K] を代入すると、 T T T d ln K ×(1.51×105) = B + 2 C･ = (－1088) = －333.0 [K] d (1/T) T ΔrH⦵ これが － と等しいので、 R 7 ΔrH⦵ = ×8.314 = 2.768×103 [J mol-1]= [kJ mol-1] (+2.77 [kJ mol-1]) また、　　　　　　　　　　　より、 C ΔrG⦵ = －R T ln K = －R (A T + B ) T 1.51×105) = －8.314×(－1.04×400 － ) = 9.365×103 [J mol-1] 400

5 ΔrG⦵ = ΔrH⦵ － T ΔrS⦵ より、 ΔrH⦵ － ΔrG⦵ ΔrS⦵ = T 2.768 － = ×103 = －16.49 = －16.5 [J K-1 mol-1] 400 (－16.5 [J K-1 mol-1])

6 ※　圧力は 1 bar で一定とする ヒント 開始時と平衡時のそれぞれの物質量とモル分率、分圧を整理し、 平衡定数の式に当てはめる。

7 解答例 7･9 a 異性化の反応式は n - C10H17OH ⇄ i - C10H17OH である。
C10H17OH のモル質量は、 12.01× × = [g mol-1]　より、 開始時と平衡時の物質量、モル分率、分圧をまとめると以下のようになる。 　　　　　　　　　 p(I) －x(N) よって平衡定数 K = = = となり、 p(N) x(N) 1 x(N) = = 0.904, x(I) = 0.096、すなわち n 体 90.4%, i 体 9.6% (xn=0.904, xi=0.096) 解答例 物質 ボルネオール (N) イソボルネオール (I) 合計 開始時　　　 [g] 7.50 14.0 21.5 [mol] 0.1393 平衡時 [mol] n(N) n(I) n(N) + n(I) モル分率 [-] x(N) n(N)/0.1393 x(I) n(I)/0.1393 1－x(N) 1 分圧 [bar] p(N) p(I)

8 ヒント ファントホフの式　　　　P 218 平衡圧とは？、平衡定数との関係は？ エンタルピーと熱容量の関係は？　　P 57 (2･36)

9 解答例 7･3 「U(s)とUH3(s)上のH2の平衡圧」とは、
反応　U(s) + 3/2 H2 ⇄ UH3(s) 　の平衡定数 K = (pH2/bar)－3/2 を意味し、 気相に他に気体がない場合、 pH2 = P （全圧）すなわち、 K = (P/bar)－3/2 となる。 ファントホフの式　　　　　　　　　　（P218 (a))　において、 d ln P－3/ d ln P R T d ln P 左辺 = = － より、 ΔrH⦵ = － ･ 　となる。 d T d T d T B ここで、 ln (p/Pa) = A C ln T , p = P×10-5 より、 T B d ln P B C ln P = (5 ln 10) + A C ln T となるので、 = － T d T T T 　　　　　　　　　 3 R ( B － C T) 以上より、 ΔrH⦵ = 2 　　 d ΔrH⦵ R C ×8.31×(－5.65) また、 ΔrCp⦵ = = － = － d T = = 70.4 [J K-1 mol -1] (8.4R)