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 $\Delta H₀реакции$ равен разности между суммой энтальпий образования продуктов и суммой энтальпий образования реагентов:

$\mathrm{\Delta }{H}_{\text{реакции}}^{\circ }=\sum \mathrm{\Delta }{H}_f^{\circ }(\text{продукты})-\sum \mathrm{\Delta }{H}_f^{\circ }(\text{реагенты})$

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 $при298К$ приведены в таблицах термодинамических данных:

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

Теперь применим формулу для вычисления энтальпии образования ортофосфата кальция:

$\text{Missing or unrecognized delimiter for right}$ ]

Подставим известные значения:

$\text{Missing or unrecognized delimiter for right}$ ]

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:

$-739.0\text{ кДж}=\mathrm{\Delta }{H}_f^{\circ }({\text{Ca}}_3({\text{PO}}_4{)}_2)-(-3546.5\text{ кДж/моль})$

$-739.0\text{ кДж}=\mathrm{\Delta }{H}_f^{\circ }({\text{Ca}}_3({\text{PO}}_4{)}_2)+3546.5\text{ кДж/моль}$

Теперь выразим $\mathrm{\Delta }{H}_f^{\circ }({\text{Ca}}_3({\text{PO}}_4$_2)):

$\mathrm{\Delta }{H}_f^{\circ }({\text{Ca}}_3({\text{PO}}_4{)}_2)=-739.0\text{ кДж}-3546.5\text{ кДж/моль}$

$\mathrm{\Delta }{H}_f^{\circ }({\text{Ca}}_3({\text{PO}}_4{)}_2)=-4285.5\text{ кДж/моль}$

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

Для определения энтальпии образования ортофосфата кальция $Ca3(PO4$2) из элементарных веществ $CaOиP2O5$ используем уравнение реакции: 3CaO$к$ + P2O5$к$ = Ca3$PO4$2$к$

Тепловой эффект реакции $\Delta H0$ равен -739,0 кДж.

Энтальпия образования ортофосфата кальция $\Delta Hf$ 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.