Расчет термодинамических характеристик процесса горения аллилацетата
Выпишем из справочника термодинамические характеристики иходных веществ и продуктов реакции горения аллилацетата:
| Термодинамические характеристики | CO2 | H2O | C5H8O2 | О2 |
| Количество молей, n | -1 | - 6 | ||
| ∆rH0, кДж/моль | -393,51 | -241,84 | -180,863 | |
| ∆rS0, Дж/(моль*K) | 213,6 | 188,74 | 205,03 | |
| ∆rG0, кДж/моль | -94,26 | -54,635 | ||
| a, Дж/(моль*K) | 44,14 | 1,81 | 31,46 | |
| b, Дж/(моль*K) | 9,04*10-3 | 10,71*10-3 | 3,39*10-3 | |
| c, Дж/(моль*K) | ||||
| c’, Дж/(моль*K) | -8,53*105 | 0,33*105 | -3,77*105 |
Для аллилацетата значения стандартной энтальпии образования и энтропии вычислим, используя метод аддитивных связей:
∆Н0f = ∑∆(∆H0f )i*ni
где ni — число связей i-го типа в молекуле соединения;
∑∆(∆H0f )i — аддитивный вклад связи i-го типа.
Связь С – С: вклад 4,692 ккал/моль*2 = 9,384 ккал/моль*4,1869 = 39,289 кДж/моль
Связь С – Н: вклад -4,706 ккал/моль*6 = -28,236 ккал/моль *4,1869 = -118,22 кДж/моль
Связь С = С: вклад 26,65 ккал/моль*1 = 26,65 ккал/моль *4,1869 = 111,58 кДж/моль
Связь С – О: вклад - 11,91 ккал/моль*1 = -11,91 ккал/моль *4,1869 = -49,866 кДж/моль
Связь С – О (С в карбоксильной группе): вклад -9,69 ккал/моль*1 = -9,69 ккал/моль*4,1869 = -40,57 кДж/моль
Связь С = О: вклад -32,05 ккал/моль*1 = -32,05 ккал/моль*4,1869 = -134,19 кДж/моль
- СН2 -: вклад -4,721 ккал/моль*2 = -4,721 ккал/моль*4,1869 = -19,766 кДж/моль
Тогда ∆H0f для аллилацетата составляет:
39,289 -118,22 +111,58 -49,866 -9,69 -134,19 -19,766 = -180,86 кДж/моль
Теплота сгорания 1 моль аллилацетата при 250С тогда составит:
∆rH0298 = 5*(-393,51) + 4*(-241,84) + (-1)*(-180,86) – 6*0 = -2754,05 кДж/моль
При сгорании 0,73 т аллилацетата, в котором содержится 0,73*1000/100,12 = 7,29 кмоль вещества, выделится -2754,05*1000*7,29 = -20077024,5 кДж теплоты.
Для примерной оценки стандартной энтропии при 250С используем уравнение И.И. Стрелкова [11]:
∆rS0298 = 5,9Cp = 5,9*1,81 = 10,68 Дж/(моль*град)
Тогда энергию Гиббса при T = 298,15 K рассчитаем по формуле:
∆rG0 = ∆rH0298 - 298*∆rS0298 = -2754,05*103 – 298*10,68 = -2757,23 кДж/моль