Creeaza.com - informatii profesionale despre


Cunostinta va deschide lumea intelepciunii - Referate profesionale unice



Acasa » referate » chimie
OXIDAREA CARBURII DE CALCIU

OXIDAREA CARBURII DE CALCIU



UNIVERSITATEA”TRANSILVANIA”BRASOV


                   Facultatea Stiinta Si Ingineria Materialelor

                 Specializarea Ingineria Valorificarii Deseurilor

OXIDAREA CARBURII DE CALCIU


INTRODUCERE

                 CALCIUL este cunoscut din anul 1808 cand Sir Humpherey Davy

impreuna cu renumitul chimist suedez J.J.Berzelius il obtin preparearea calciului metalic din amalganul de calciu rezultat din electroliza a fost realizata prin electroliza

clorurii de calciu folosind un catod de mercur.

                Din punct de vedere chimic este un metal reactive, calciul se combina direct, reactionand energic in unele cazuri chiar si la rece, cu hidrogenii (in

special cu fluorul si clorul), cu oxigenul si sulful. Se combina direct cu azotul rezultand nitruri, si cu carbonul,dand carburi.

              CARBONUL este un element remarcabil din mai multe motive. Printre formele sale diferite se numara una dintre cele mai moi (grafit) si una dintre cele mai dure (diamant) dintre substantele cunoscute. Mai mult, are o capacitate deosebita de a forma legaturi chimice cu alti atomi mici, incluzand atomii de carbon, iar marimea sa il face capabil de a forma legaturi multiple. Datorita acestor proprietati, carbonul poate forma aproape zece milioane de compusi chimici diferiti.

            Cel mai cunoscut si important oxid al carbonului este bioxidul de carbon, CO2. Este o componenta minora a atmosferei Pamantului, produs si folosit de toate fiintele vii, si un compus volatil in alta parte. In apa formeaza urme de acid formic, HCO2H, dar ca majoritatea compusilor cu mai multi atomi de oxigen la un singur carbon este instabil.

            CARBURA DE CALCIU CaC2 denumita si carbid este nelipsita la prepararea acetilenei destinata sudurii sau taierii otelurilor.

1.DATELE TERMODINAMICE NECESARE PENTRU REALIZAREA PROIECTULUI

          Se gasesc in urmatorul tabel:

      Tabelul 1-datele necesare pt realizarea proiectului

Substanta

∆H

S

C=f(T)

C

a

b*10

c*10

CaC

-15.0

16.8

16.4

2.84

-2.07

14.9

O

0

49.00

7.52

0.81

-0.90

7.02

Ca

0

9.95

5.24

3.50

0

0

CO

-94.05

51.06

10.55

2.16

-2.04

8.87

∆H=entalpia de formare in conditii standard a substantelor.

∆S=entropia de formare in conditii standartd a substantelor.                                

  C=capacitatea calorica molara in conditii standard.

2.Calculul entalpiei de reactie in conditii standard.

          Entalpia de formare a unei substante reprezinta cantitatea de caldura cedata sau acceptata la formarea unui mol de substanta din elemental in stare standard.

    •Este o marime energetica.

    •Este o marime extensive acre depinde de numarul moleculelor speciei introduce in sistem.

    •Entalpia caracterizeaza un sistem si o transformare.

    

       Pentru o reactie chimica avem:

 ∆H0R,298= ∆H-∆H

 Unde:

   vi,vj            -sunt coeficienti stoechiometrici;

  ∆H  -este entaplia standard de formare a produsilor de reactie

  ∆H-este entalpia standart de formare a reactantilor.

 Ecuatia studiata in aceast proiect este:

       CaC+2O→Ca+2CO

Prin conventie  ∆H al elementelor in stare in stare standard = 0

 

Tabelul 2-valoarea entalpiei de reactie in conditii standard

Substanta

CaC(s)

O(g)

Ca(s)

CO(g)

∆H(kcal/mol*K)

-15

0

0

-94.05

∆H= ∆H- ∆H-∆H-∆H

         ∆H=2*(-94.05)-0-0-(-15)

          ∆H =- 173.1 kcal/mol

3.Aprecieri asupra stabilitatii componentilor obtinuti in comparatie cu alti compusi similari

         Substanta principala este carbonatul de calciu,a carui stabilitate o vom compara cu cea a unor compusi prezentati mai jos:

Tabelul 3-comparearea stabilitatii componentilor obtinuti cu alti compusi similari

Substanta

CaBr

Ca(CN)

CaCl

CaC

∆H(kcal/mol)

-161.3

-84

-190



-15

 

      CaCl      CaBr                            Ca(CN)        CaC

                                                                                                                     

          Cu cat o substanta are valoarea entalpiei mai mica,cu atat este mai stabile.Din acest motiv,putem spune ca CaC este o substanta mai stabila decat restul substantelor.

 

  

 

4.Determinarea dependentei entalpiei de reactie in functie de temperatura.

     Pornind de la relatia:

∆HR,T=∆aT+∆bT2-∆c/T+IH

     Calculam:

∆a=∑-∑

∆b=∑-∑

∆c=∑-∑

∆a=(a+a)-(a+a)

∆a=(16.4+7.52)-(5024+10.55)

∆a=8.13 cal/mol*K                              →8.13*10kcal/mol

∆b=(b+b)-(b+b)

∆b=(2.84+0.81)-(3.50+2.16)

∆b=-2.01*10cal/mol*K                    →-2.01*10kcal/mol

∆c=(c+c)-(c+c)

∆c=(-2.07+(-0.90))-(-2.04)

∆c=-9.03*10cal/mol*K                     →-0.93*10kcal/mol

      Putem determina constanta de integrare I

∆H=∆a*298+∆b298/2-∆c/298+I

I=-173.1*10-8.13*298-2.01**10-

    =-175924.0686 cal/mol*K                →-175.924            

     Cunoscand I vom obtine ecuatia de dependenta a entalpiei de reactie in functie de temperatura:

∆H=8.13+-2.01*10*298/2-0.93*10/T-175924.0686

Determinarea entalpiei de reactie la temperaturile de 300K,500K,700K,1000K.

                 ∆H=∆aT+∆bT/2-∆c/T+I

∆H=8.13*298-+-175942.0686

∆H=-173278.4961                                      →-173.2784

∆H=8.13*300-+

∆H=-173265.5186                                      →-173.2655

∆H=8.13*500-+

∆H=-171924.3186                                    →-171.9243

∆H=8.13*700-+

∆H=-170592.6616                                    →-170.5926

∆H=8.13*1000-+

∆H=-168706.0686           

                      →-168.7060

5.Particularizarea si trasarea grafica a dependentei entalpiei la temperaturile de 300sK,500sK,700sK,1000sK,pentru un mol de substanta principala respectiv 100 kg de substanta principala.

Reprezantarea grafica a entalpiei in functie de temperaturile 300K,500K,700K,1000K

Diagrama entalpiei in functie de temperatura

Reprezentarea grafica a entalpiei in finctie de temperatura pt 100 Kg Ca

        Pentru a calcula entalpia de reactia a 100 kg de substanta principala folosim formula:

            ∆H=n*∆H

    Unde:

           n=numarul de moli prezenti in 100 kg Ca

M=40 g/mol

n=100*10/40=2500 moli Ca

∆H=2500 *(-173.2655)

                    =-443163.75

∆H=2500*(-171.9243)

                     =-429810.75

∆H=2500*(-170.5926)

                     =-426481.5

∆H=2500*(-168.7060)

                      =-421765

Diagrama entalpiei in functie de temperatura pt 100 Kg substanta ptincipala

6.Calculul entropiei de reactie in conditii standard.

           Entropia serveste ca masura a ireversibilitatii termodinamice a uniu proces fizic sau chimic.

         •Entropia (S),evalueaza gradul de dezordine al unui sistem.

         •Entalpia caracterizeaza un sistem si o transformare.

         •Entropia depinde de starea de agregare a unui sitem.

 

        S›S›S

   Pentru o reactie chimica avem:

∆S=∑γiS-∑γjS

   Unde:

γi,γj -sunt coeficienti stoechiometrici.

S-este entropia standard de formare a produsilor de reactie.

S-este entropia standard de formare a reactantilor.

    Pentru ecuatia studiata avem la temperatura T=298K si presiunea 1 atm:

     Tabelul 4-entropiile standard de formare

Substanta

CaC

O

Ca

CO

∆S(cal/mol*K)

16.8

49.00

9.95

51.06

∆S=∆S+∆S-∆S+∆S

∆S=2*51.6+9.95-4*49.00+16.1

          =30.17

7.Aprecieri asupra sontanietatiii procesului studiat in sistemele isolate si in sistemele neizolate

     In capitolele anterioare am calculat:

   

∆H=-173.2784

∆S=0.03017  



∆G0R,298 =-182.2690

Deci:  ∆H0R,298<0, ∆S0R,298<0, ∆G0R,298<0

        Variatia energiei libere Gibbs intr-o reactie exprima relatia dintre variatia entalpiei de reactie si variatia entropiei de reactie la o anumita temperature,reprezentand si interdependenta dintre tendinta sistemelor catre un minim de enregie si un maxim de dezordine.

        Procesul studiat decurge sopontan in sitem neizolat deoarece ∆G0R,298<0.

8.Determinarea dependentei entropiei de reactie in functie de temperaturile 300K,500K,700K,1000K.

  

                 ∆S=∆a*lnT+∆b*T-+I

       Unde :

I=constanta de integrare si se poate calcula astfel:

I = ∆S-∆a*ln 298-∆b*298+

    =30.17-8.13*ln 298+2.01*10*298-

   

    =-16.072                            →-0.01607

    ∆S=8.13*ln 298+2.01*10*298+

            

           =13803.9421         → 13.8039

 

∆S=8.13*ln300+2.01*10*300+

           =47.4913                     →0.0474913

∆S=8.13*ln500+2.01*10*500+

         =54.3457                       →0.0523457

∆S=8.13*ln700+2.01*10*700+

 

         =54.762                        →0.054762

∆S=8.13*ln1000+2.01*10*1000+

          =58.2165                    →0.0582165

9.Particularizarea si trasarea grafica a dependentei entropiei la temperaturile de 300sK,500sK,700sK,1000sK,pentru un mol de substanta principala respective 100 kg de substanta principala.

Diagrama 3-trasarea grafica a dependentei entropiei la temperaturile de 300K,500K,700K,1000K.

Determinarea entropiei de reactie la temperaturile de 300k,500K,700K,100K pentru 100 Kg de substanta principala.

∆S=n*∆S

 

∆S=2500*0.0474913

               =118.7282

∆S=2500*0.0523457

               =130.8642

∆S=2500*0.054762

               =136.905    

∆S=2500*0.0582165

                =145.54125

 

Trasarea grafica a entropiei de reactie la temperaturile de 300K,500K,700K,100K pentru 100Kg de substanta principala

Diagrama 4-trasarea entropiei de reactie la temperaturile 300K,500K,700K,100K pentru 100Kg de substanta principala.

10.Calculul energiei libere Gibbs in conditii standard.

         Energia libera Gibbs este un potential termodinamic,o marime energetica cu semnificatie cu cea a energiei potentiale din mecanica, adica este o functie de minim(un proces ce decurge in sensul energiei sistematice)

          Pentru reactii chimice avem:

 

∆G0R,298=∑νi∆G0f,produsi,298-∑νj∆G0f,reactanti,298

        Sau

∆G0R,298=∆HR,298-T*∆SR,298

Relatia de mai sus se aplica astfel:

∆HR,298=-173.2784

∆SR,298=0.03017

∆G0R,298=-173.2784-298*0.03017

             =-182.2690

11.Dependenta energiei libera Gibbs de temperature

         ∆G0R,1000=∆HR,1000-1000*∆SR,1000

∆G0R,298 =-182.2690

∆G0R,300=∆HR,300-300*∆SR,300

∆G0R,300=-173.2655-300*0.0474913

             =-187.5128

       ∆G0R,500=∆HR,500-500*∆SR,500

          ∆G0R,500=-171.9243-500*0.0523457

                   =-198.0971

         ∆G0R,700=∆HR,700-700*∆SR,700

        ∆G0R,700=-170.5926-700*0.054726

                     =-208.9008

   

         ∆G0R,1000=-168.7060-1000*0.0582165

                       =-226.9225

12.Particularizarea si trasarea grafica a dependentei energiei libera Gibbs la temperaturile de 300sK,500sK,700sK,1000sK,pentru un mol de substanta principala respectiv 100 kg de substanta principala

Diagrama 5-trasarea grafica a dependentei energiei libere Gibbs la temperaturile de 300K,500K,700K,1000K,pentru un mol de substanta principala

Determinarea energiei libere Gibbs la temperature de 300K,500K,700K,1000K pentru 100 Kg de substanta principala

∆GR,T/100=n*∆GR,T

∆GR,T/300 =2500*(-187.5128)

              =-468782 Kcal/mol

∆GR,T/500 =2500*(-198.0971)

               =-495242.75 Kcal/mol

∆GR,T/700 =2500*(-208.9008)

               =-522252 Kcal/mol

∆GR,T/1000 =2500-(-226.9225)

                =-567306.25 Kcal/mol

Diagrama 6-trasarea grafica a dependentei energiei libere Gibbs la temperaturile de 300K,500K,700K,1000K,pentru 100 Kg substanta principala

13.Concluzii

           Pozitia pe care o ocupa chimia in raport cu celelalte stiinte ale naturii se datoreaza faptului ca furnizarea datelor fundamentale pentru cunoasterea substantelor si a proceselor la care participa acestea.

CaC+2O→Ca+2CO

∆H=-173.2784

         •∆H<0 ,in concluzie reactia este exoterma

∆S=0.03017  

          •∆S<0 ,avem un process spontan in reactie

∆G0R,298 =-182.2690

•∆G0R,298<0 ,procesul decurge spontan in sistem neizolat.

        Pentru reactiile exoterme s-a constatat ca cu cresterea temperaturii valoarea constantei de echilibru creste, deci concentratia de reactie creste, adica echilibrul se va deplasa spre dreapta.

 

     Prin modul in care rezultatele chimiei sunt puse la dispozitia oamenilor, chimia este,in societatea moderna, omniprezenta si prezenta aplicabilitatea in care de zi-cu-ci in cele mai diverse ramuri ale activitatii umane, de la indrustrie in medicina s.a.

14.Bibliografie

  1. Silvia Patachia,Curs de chimie-fizica, vol I, Termodinamica chimica, Reprografia Universitatii Transilvania Brasov, 1994.
  2. http://ro.wikipedia.org/wiki/termodinamica
  3. Handbook of Ghemestryand Physisc, 46th edition, ed.The Chemical Rubber Co.
  4. www.google.ro









Politica de confidentialitate

.com Copyright © 2019 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.


Proiecte

vezi toate proiectele
 PROIECT DE LECTIE Clasa: I Matematica - Adunarea si scaderea numerelor naturale de la 0 la 30, fara trecere peste ordin
 Proiect didactic Grupa: mijlocie - Consolidarea mersului in echilibru pe o linie trasata pe sol (30 cm)
 Redresor electronic automat pentru incarcarea bateriilor auto - proiect atestat
 Proiectarea instalatiilor de alimentare ale motoarelor cu aprindere prin scanteie cu carburator

Lucrari de diploma

vezi toate lucrarile de diploma
 Lucrare de diploma - eritrodermia psoriazica
 ACTIUNEA DIPLOMATICA A ROMANIEI LA CONFERINTA DE PACE DE LA PARIS (1946-1947)
 Proiect diploma Finante Banci - REALIZAREA INSPECTIEI FISCALE LA O SOCIETATE COMERCIALA
 Lucrare de diploma managementul firmei “diagnosticul si evaluarea firmei”

Lucrari licenta

vezi toate lucrarile de licenta
 CONTABILITATEA FINANCIARA TESTE GRILA LICENTA
 LUCRARE DE LICENTA - FACULTATEA DE EDUCATIE FIZICA SI SPORT
 Lucrare de licenta stiintele naturii siecologie - 'surse de poluare a clisurii dunarii”
 LUCRARE DE LICENTA - Gestiunea stocurilor de materii prime si materiale

Lucrari doctorat

vezi toate lucrarile de doctorat
 Doctorat - Modele dinamice de simulare ale accidentelor rutiere produse intre autovehicul si pieton
 Diagnosticul ecografic in unele afectiuni gastroduodenale si hepatobiliare la animalele de companie - TEZA DE DOCTORAT
 LUCRARE DE DOCTORAT ZOOTEHNIE - AMELIORARE - Estimarea valorii economice a caracterelor din obiectivul ameliorarii intr-o linie materna de porcine

Proiecte de atestat

vezi toate proiectele de atestat
 Proiect atestat informatica- Tehnician operator tehnica de calcul - Unitati de Stocare
 LUCRARE DE ATESTAT ELECTRONIST - TEHNICA DE CALCUL - Placa de baza
 ATESTAT PROFESIONAL LA INFORMATICA - programare FoxPro for Windows
 Proiect atestat tehnician in turism - carnaval la venezia




LEGATURI CHIMICE
Instabilitati interfaciale la interfata lichid – lichid
Reducerea altor oxizi importanti in siderurgie
Capacitatea de peptizare si coagulare a coloizilor
PROPRIETATILE STRATURILOR SUBTIRI DE TiC
IDENTIFICAREA PERICOLELOR CHIMICE
Analiza prin electroliza
Intoxicatia acuta cu solventi organici


Termeni si conditii
Contact
Creeaza si tu