Термодинамическая устойчивость соединения определяется изменением энергии Гиббса при образовании его в данных физических условиях.

Термодинамическая устойчивость соединения определяется изменением энергии Гиббса при образовании его в данных физических условиях.

Свободная энергия Гиббса ΔG и выражается уравнением:
ΔG = ΔH – T · ΔS
Карбид алюминия в описанных условиях будет устойчив к кислороду, если энергия Гиббса ΔG > 0, т. Е. реакция самопроизвольно в прямом направлении протекать не сможет.
Табличные значения стандартных этальпий ΔH0, кДж/моль и энтропий S0 , Дж/(К·моль) веществ участвующих в реакции:
Вещество и состояние Δ Ho обр., 298,15
кДж/моль So, 298,15
Дж/(моль К)
Al4C3 (кр.) -209 89,0
Al2O3 (кр.) -1675,7 50,9
O2 (г) 0 205,04
CO2 (г) -393,51 213,67
Рассчитаем изменение энтальпии и энтропии
∆H0=2∙∆HAl2O3к0+3∙∆HСO2г0-∆HAl4С3к0+6∙∆HO2г0=2∙(-1675,7)+3∙(-393,51)--209+6∙0=-4322,93 Дж/моль∙K
∆S0=2∙SAl2O3к0+3∙SСO2г0-SAl4С3к0+6∙SO2г0=2∙50,9+3∙213,67-89,0+6∙205,04=1884,05 кДж/моль
ΔG0 = ΔH0 – T · ΔS0 = -4322,93 – 298· 1884,05 ·10 -3 = -4884,38 кДж
Энергия Гиббса ΔG < 0, т