Исходя из теплового эффекта реакции определить энтальпию образования ортофосфата кальция 3CaO(к)+P2O5(к)=Ca3(PO4)2(к)...

Для определения энтальпии образования ортофосфата кальция (Ca3(PO4)2) из теплового эффекта реакции, нужно использовать стандартные энтальпии образования реагентов и продуктов. Энтальпия образования — это изменение энтальпии при образовании 1 моль вещества из простых веществ в их стандартных состояниях.

Давайте разберёмся с данным уравнением реакции и тепловым эффектом:

[ 3 \text{CaO} (к) + \text{P}_2\text{O}_5 (к) \rightarrow \text{Ca}_3 (\text{PO}_4)2 (к) ] [ \Delta H^\circ{\text{реакции}} = -739.0 \text{ кДж} ]

Тепловой эффект реакции (ΔH₀ реакции) равен разности между суммой энтальпий образования продуктов и суммой энтальпий образования реагентов:

[ \Delta H^\circ_{\text{реакции}} = \sum \Delta H_f^\circ (\text{продукты}) - \sum \Delta H_f^\circ (\text{реагенты}) ]

Из этого уравнения можно выразить энтальпию образования ортофосфата кальция, если известны энтальпии образования оксида кальция (CaO) и пятиоксида фосфора (P₂O₅).

Стандартные энтальпии образования для этих соединений (при 298 К) приведены в таблицах термодинамических данных:

• Энтальпия образования CaO(к): ( \Delta H_f^\circ (\text{CaO}) = -635.5 \text{ кДж/моль} )
• Энтальпия образования P₂O₅(к): ( \Delta H_f^\circ (\text{P}_2\text{O}_5) = -1640.0 \text{ кДж/моль} )

Теперь применим формулу для вычисления энтальпии образования ортофосфата кальция:

[ \Delta H^\circ_{\text{реакции}} = \Delta H_f^\circ (\text{Ca}_3 (\text{PO}_4)_2) - \left[ 3 \Delta H_f^\circ (\text{CaO}) + \Delta H_f^\circ (\text{P}_2\text{O}_5) \right] ]

Подставим известные значения:

[ -739.0 \text{ кДж} = \Delta H_f^\circ (\text{Ca}_3 (\text{PO}_4)_2) - \left[ 3 (-635.5 \text{ кДж/моль}) + (-1640.0 \text{ кДж/моль}) \right] ]

Рассчитаем выражение в скобках:

[ 3 \times (-635.5 \text{ кДж/моль}) = -1906.5 \text{ кДж/моль} ]

[ -1906.5 \text{ кДж/моль} + (-1640.0 \text{ кДж/моль}) = -3546.5 \text{ кДж/моль} ]

Теперь уравнение примет вид:

[ -739.0 \text{ кДж} = \Delta H_f^\circ (\text{Ca}_3 (\text{PO}_4)_2) - (-3546.5 \text{ кДж/моль}) ]

[ -739.0 \text{ кДж} = \Delta H_f^\circ (\text{Ca}_3 (\text{PO}_4)_2) + 3546.5 \text{ кДж/моль} ]

Теперь выразим (\Delta H_f^\circ (\text{Ca}_3 (\text{PO}_4)_2)):

[ \Delta H_f^\circ (\text{Ca}_3 (\text{PO}_4)_2) = -739.0 \text{ кДж} - 3546.5 \text{ кДж/моль} ]

[ \Delta H_f^\circ (\text{Ca}_3 (\text{PO}_4)_2) = -4285.5 \text{ кДж/моль} ]

Таким образом, стандартная энтальпия образования ортофосфата кальция ((\Delta H_f^\circ (\text{Ca}_3 (\text{PO}_4)_2))) составляет -4285.5 кДж/моль.

Для определения энтальпии образования ортофосфата кальция (Ca3(PO4)2) из элементарных веществ (CaO и P2O5) используем уравнение реакции: 3CaO(к) + P2O5(к) = Ca3(PO4)2(к)

Тепловой эффект реакции (ΔH0) равен -739,0 кДж.

Энтальпия образования ортофосфата кальция (ΔHf) может быть определена следующим образом: ΔHf(Ca3(PO4)2) = ΣΔHf(продукты) - ΣΔHf(реагенты)

ΔHf(Ca3(PO4)2) = 3ΔHf(CaO) + ΔHf(P2O5) - ΔH0

Значения энтальпий образования CaO и P2O5 можно найти в таблицах. Подставляя их значения в уравнение и подставляя тепловой эффект реакции, можно определить энтальпию образования ортофосфата кальция.

Энтальпия образования ортофосфата кальция равна -739,0 кДж.