Determinarea studiului reacției dintre Ca și SeO

Chimia-fizica este ramura chimiei care stabileste si dezvolta legile ce explica si interpreteaza fenomenele descoperite in celelalte domenii ale chimiei. Domeniul de cercetare in cadrul chimiei-fizice cuprinde studierea mecanismelor si a proceselor chimice, dependenta acestora de factori externi, oxidarea catalitica, oxidarea cu compusi chimici, a proceselor termodinamice si termochimice de descompunere si de formare a compusilor chimici, stabilirea chimiei suprafetei a proprietatilor corpurilor solide.

Calciul este elementul chimic cu numarul 20 in tabelul periodic al elementelor. Este un metal alcalino-pamantos de culoare gri, cel de-al cincilea element din punct de vedere al raspandirii in scoarta terestra. Calciul este de asemenea al cincilea dintre cei mai raspanditi ioni dizolvati in apa marilor, dupa sodiu, clor, magneziu si sulfati.

Numele de calciu provine de la latinescul calcis: var(oxid de calciu). Acesta este cunoscut din antichitate fiind utilizat in constructie, ca ingrasamant agricol si in medicina prin calcinarea calcarului.

Date necesare studiului reactiei dintre Ca si SeO, rezultand Se si CaO.

Datele se regasesc in tabelul urmator:

Substanta ΔH0f,298 S0f,298 C0p= f(T)

kcal/mol Cal/mol*K a b*103 c*10-5

Cal/mol*K Cal/mol*K Cal/mol*K

Ca 0 9,95 5,24 3,50 -

SeO -55 11 9,1 3,8 -

Se 0 10,14 3,30 8,80 -

CaO -151,8 9,5 10 4,81 -

ΔH0f,298 = entalpia de formare in conditii standard a substantelor;

ΔS0f,298 = entropia de formare in conditii standard a substantelor.

Calculul entalpiei de reactie in conditii standard: ΔH0R

Entalpia de formare standard a unei substante reprezinta cantitatea de caldura cedata sau acceptata la formarea unui mol de substanta din elementul in stare standard.

Principiul I introduce entalpia (H), ca functie termodinamica de stare definita ca si variatia de caldura in timpul unui proces fizico-chimic care se produce la presiune constanta (conditii izobare).

H=U+pV

Unde:

U- energia interna a sistemului [U]S.I. = [cal, Kcal, J, KJ];

p- presiunea [ p]S.I. = [Pa]

V- volum [V]S.I. = [m3]

- Este o marime energetica;

- Este o marime extensiva care depinde de numarul moleculelor speciei introduce in sistem;

- Este o functie termodinamica de stare si nu depinde doar de starea initiala si finala a sistemului; si nu de transformarile care au loc pe parcursul procesului;

- Entalpia caracterizeaza un sistem si o transformare.

Pentru o reactie chimica avem:

ΔH0R,298 =ΣνiΔHof,produsi,298-ΣνjΔH0f,reactanti,298

ΔH0f,produsi,298 = este entalpia standard de formare a produsilor de reactie

ΔH0f,reactanti,298 = este entalpia standard de formare a reactantilor

Ecuatia studiata in aceasta lucrare este:

Ca + SeO → Se + CaO

Calculul entalpiei de reactie:

Prin conventie ΔH0f al elementelor in stare standard este egala cu 0.

Substanta Ca SeO Se CaO

ΔH0R (kcal/mol*K) 0 -55 0 -151,8

ΔH0R,298 = ΣνiΔH0f,produsi,298 - ΣνjΔH0f,reactanti,298

ΔH0R,298 = ΔH0f,Se,298 + ΔH0f,CaO,298 – ΔH0f,Ca,298 – ΔH0f,SeO,298

ΔH0R,298 = -151,8 + 0 + 55 – 0

ΔH0R,298 = -96,8 kcal/mol*K

- ΔH0R,298 < 0, in concluzie reactia este exoterma cu degajare de caldura.