質問: 2nh3→2n+3h2 となる温度 http://homepage1.nifty.com/seas/database/heat/nitro.htm このページを見て、窒化には2nh3→2n+3h2 という反応が必要だとわかりました。 ただ、この反応が起こる温度がわかりません。 分かる方お願いします。
回答: はなはだ形式的ではありますが、標準生成gibbs energyをとると n:340.98 kj/mol nh3:-16.38 kj/mol ですからnh3→n+(3/2)h2の25°C, 100 kpaでの自由エネルギー変化は 340.98+16.38=357.36 kj ということで lnk=-δg°/rt=-144.23...(1) となります。到底25°Cではいくものではありません。さて標準生成エンタルピーは n:358.09 kj/mol nh3:-46.20 kj/mol ですから反応に伴うエンタルピー変化は 358.09+46.20=404.29 kj/mol これから非常に大雑把な近似をして見ます。 ∂lnk/∂t=δh/rt^2 lnk=-δh/rt+c t=298でlnk=-144.23ですから -144.23=-404290/r*298+c c=-144.23+163.18=18.95 よって lnk=-48627.6/t+18.95 となるのでこれでk=1となってくれる温度を計算すると 48627.6/t=18.95 t=2566.1 k もとよりかなり乱暴な近似になっていますし、有効数字も多くとりすぎで、お遊びの計算です。あてにはなりませんがご参考まで。