Расчет средней теплоемкости реакции BaO + CO2 = BaCO3

Для того чтобы рассчитать изменение теплоемкости реакции (или среднюю теплоемкость системы), необходимо воспользоваться справочными данными для каждого вещества. Обычно в школьных и студенческих задачах используются стандартные мольные теплоемкости \( C_p^0 \) при \( 298 \) К. Возьмем стандартные значения из справочника физико-химических величин: 1) Для \( BaO_{(к)} \): \( C_p^0 \approx 47,2 \) Дж/(моль·К) 2) Для \( CO_{2(г)} \): \( C_p^0 \approx 37,1 \) Дж/(моль·К) 3) Для \( BaCO_{3(к)} \): \( C_p^0 \approx 86,0 \) Дж/(моль·К) Если задача подразумевает расчет изменения теплоемкости в ходе реакции образования карбоната бария: \[ BaO_{(к)} + CO_{2(г)} = BaCO_{3(к)} \] То расчет \( \Delta C_p^0 \) (изменения теплоемкости системы) производится по закону Гесса: сумма теплоемкостей продуктов минус сумма теплоемкостей реагентов. \[ \Delta C_p^0 = C_p^0(BaCO_3) - [C_p^0(BaO) + C_p^0(CO_2)] \] Подставим значения: \[ \Delta C_p^0 = 86,0 - (47,2 + 37,1) \] \[ \Delta C_p^0 = 86,0 - 84,3 = 1,7 \text{ Дж/(моль·К)} \] Если же под "средней теплоемкостью" подразумевается среднее арифметическое теплоемкостей этих трех веществ как отдельных компонентов: \[ C_{p(cp)} = \frac{C_p(BaO) + C_p(CO_2) + C_p(BaCO_3)}{3} \] \[ C_{p(cp)} = \frac{47,2 + 37,1 + 86,0}{3} = \frac{170,3}{3} \approx 56,77 \text{ Дж/(моль·К)} \] Обычно в химии под таким вопросом имеют в виду именно \( \Delta C_p \) для уравнения реакции. Запись в тетрадь: 1. Выписываем значения из справочника: \( C_p(BaO) = 47,2 \) Дж/(моль·К) \( C_p(CO_2) = 37,1 \) Дж/(моль·К) \( C_p(BaCO_3) = 86,0 \) Дж/(моль·К) 2. Расчет изменения теплоемкости реакции: \[ \Delta C_p = C_p(BaCO_3) - C_p(BaO) - C_p(CO_2) \] \[ \Delta C_p = 86,0 - 47,2 - 37,1 = 1,7 \text{ Дж/(моль·К)} \]