Образование пентахлорида фосфора

[Надинка]

В контрольной сестры попалась задачка, аналог стандартной и часто встречающейся задачи. Но она вызвала у меня некоторое замешательство. Задача такая

 

Вычислите, при какой температуре начнется образование

пентахлорида фосфора, протекающая по уравнению:

PCl3(г) + Cl2(г) ↔ PCl5(г)

 

Все не сложно:

Из табличных данных  найдем тепловой эффект реакции:

PCl_3(г) + Cl_2(г) =PCl_5(г) = ∆H = -92,59 кДж.

Опять же по таблицам определим изменение энтропии реакции:
∆S_х.р. = 352,71 - (311,66 + 222,95 )= - 181,9 Дж/моль*К

T = ∆H/∆S =- 92,59/-0,1819 = 509 K

 

Нашли температуру при которой изменение энергии Гиббса = 0, т.е. реакция может идти как в одну сторону, так и в обратную. Т.е. при температуре выше 509 К равновесие смещается влево, в сторону разложения пентахлорида фтора. а при температуре ниже 509 К - идет реакция образования PCl5.

Вот и подошли к конкретному вопросу при какой температуре начнется образование пентахлорида фосфора по данному уравнению?

Могу предположить, что образование PCl5, именно по данной реакции,  будет происходить тогда, когда все составляющие будут находится в газовой фазе. Cl - уже при нормальных условиях газ, Трихлорид фосфора жидкость - переходящая в пар при температуре кипения (75,3 радуса цкльсия), а кристаллы пентахлорида фосфора возгоняются при температуре  159 радуса цельсия.  Соответственно  делаю вывод, что образование пентахлорида фосфора по заданному уравнению реакции начнется при температуре 159 радусов или 432 к.

 

Помогите понять, верно это или ерунда. Спасибо.

[M_GM]

Прикиньте, как идет график зависимости энергии Гиббса от Т, многое станет понятным

Вы нашли, что эта реакция начнется при температуре ниже 509 K.

Естественно, она будет возможной и при температуре 432К

Слова "начнётся реакция" надо понимать достаточно условно.

На самом деле определяется, при какой температуре в стандартной смеси PCl3, Cl2 и PCl5 начнется сдвиг равновесия в сторону продукта реакции.

А реально, если вы смешаете чистые PCl3 и Cl2 даже при 1000К, там начнется реакция и образуется какое-то количество PCl5.

Но равновесие будет смещено в сторону исходных.

Правильный ответ, который предполагал составитель задачи 509К

Изменено 15 Июня, 2014 в 03:16 пользователем M_GM

[Надинка]

Спасибо.