Метод химического осаждения из газовой фазы может использоваться для получения нитрида кремния согласно реакцин; 3SiCl4 + 4NH3 = Si3N4 + 12HCI При температуре Т = 1000 К равновесные парциальные давления всех трех газообразных участников реакции равны 1,36-103 Па. Рассчитайте значение стандартной энергии Гиббса реакции при этой температуре. Стандартная энергия Гиббса равновесной реакции подчиняется формуле A,G° =RT InK равн -400 кДж моль-1 400 кДж моль 1 300 кДж моль-1 -300 кДж моль-1

Для расчета стандартной энергии Гиббса реакции нам необходимо знать значение константы равновесия K. Для этого воспользуемся уравнением Вант-Гоффа:

ΔG° = -RT lnK

где ΔG° - стандартная энергия Гиббса реакции, R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах.

Для начала найдем значение константы равновесия K. Для этого воспользуемся уравнением идеального газа:

K = (pSi3N4)^3 * (pHCl)^12 / (pSiCl4)^3 * (pNH3)^4

где pSi3N4, pHCl, pSiCl4, pNH3 - парциальные давления соответствующих газов.

Подставляем известные значения и находим K:

K = (1,3610^-3)^3 * (1,3610^-3)^12 / (1,3610^-3)^3 * (1,3610^-3)^4 ≈ 1,05*10^-46

Теперь можем найти стандартную энергию Гиббса реакции:

ΔG° = -8,314 * 1000 * ln(1,05*10^-46) ≈ -300 кДж моль-1

Ответ: стандартная энергия Гиббса реакции при температуре 1000 К равна -300 кДж моль-1.