Десятый этап Расчет теплового эффекта реакции с учетом равновесного превращения хлоруглеводорода.

Расчет проводится по формуле:

, (59)

,

,

.

На основе этих данных следует, что с повышением степени превращения исходных веществ растет полезное потребление энергии в форме теплоты для нагрева реакционной смеси реагентов.

Десятая стадия. Расчет изменения энергии Гиббса по интегральному уравнению Гиббса-Гельмгольца.

Интегральное уравнение Гиббса-Гельмгольца в общем виде представлено следующим выражением:

, (60)

где , (61)

. (62)

По формуле Кирхгофа тепловой эффект реакции определяется в интегральном виде уравнением:

. (63)

Подставляя (63) в (60), получают следующее уравнение:

. (64)

Завершая интегрирование, получают интегральную формулу Гиббса-Гельмгольца:

. (65)

С помощью этого уравнения рассчитывают при разных температурах. Предварительно рассчитывают численную величину константы интегрирования J по величине при Т=298 К.

Изменение энергии Гиббса рассчитывают по формуле:

. (66)

Подставляя численные величины функций:

и в (66), получают:

изменение энергии Гиббса при стандартных условиях:

Изменение энергии Гиббса для химической реакции можно также рассчитать по разности изменения энергии Гиббса образования продуктов реакции и изменения энергий Гиббса образования исходных веществ, умноженные на стехиометрические коэффициенты, Такие данные приведены в таблицах стандартных функций, Приложение 1, для некоторых соединений.

Подставляют численные параметры в уравнение (65) и получают формулу для расчета константы J:

11153=55014-23, 309× 298 ln 298+ -

( приведено в (31)

откуда: J=-20, 32.

Общее уравнение для расчета имеет вид:

. (67)

Для расчета строится вспомогательная таблица 9.

Таблица 9 - Расчет по формуле Гиббса-Гельмгольца

Т, К		23, 309× × TlnT	0.0275× T2	0.00000250× T3	-20.32T
		-39884		-69.6	-6096
		-55862		-165	-8128	-9141
		-72428		-322	-10160	-21021
		-89463		-557	-12192	-37298
		-106889		-884	-14224	-53508
		-124049		-1320	-16256	-69551
		-142701		-1880	-18288	-85580
		-160012		-2580	-20320	-100398

Данные таблицы 9, полученные расчетом по формуле Гиббса-Гельмгольца, немного отличаются от данных, приведенных в таблице 6 и рассчитанные по формуле Тёмкина-Шварцмана.

В заключение можно отметить, что реакция дегидрохлорирования не имеет термодинамических ограничений на её осуществление в промышленном масштабе, при Т > 600 К.