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Titolo: FeO + H2 <--> Fe + H2O

1) È esotermica o endotermica?
2) A quale T il Delta(G) di reazione è nullo?
I dati che trovo sono inconsistenti. 
 
--
Wakinian Tanka


allora, ho cercato una sola fonte (il che tipicamente non 
crea inconsistenze ... :\)
 
su
https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?Formula=FeO&NoIon=on&Units=SI&cTG=on&cTC=on&cTP=on&cTR=on
 
_____________________________________________
 
trovo, per FeO :
 
Quantity Value Units
ΔfH°solid  -272.04  kJ/mol
Quantity Value Units
S°solid	 60.75  J/mol*K
____________________________________________
 
per H2O :
fase GAS
Quantity Value Units
ΔfH°gas	 -241.826 ± 0.040  kJ/mol
ΔfH°gas	 -241.83  kJ/mol
 
Quantity Value Units
S°gas,1 bar  188.835 ± 0.010 J/mol*K
S°gas,1 bar  188.84 J/mol*K
 
fase liquida
ΔfH°liquid  -285.830 ± 0.040  kJ/mol
ΔfH°liquid  -285.83  kJ/mol
 
S°liquid,1 bar  69.95  J/mol*K
_____________________________________________
 
Ferro, purtroppo trovo solo il liquido :(
S°liquid,1 bar  34,76  J/mol*K
 
Cu solido 33,17
Mn solido 32,01
Cr solido 23,62
V solido 28,93
Ni solido 29,87
 
a tentativi penserei di usare 30, non 34,76
_____________________________________________
H2,
S°gas,1 bar  130,68  J/mol*K
_____________________________________________
 
siccome contengono entrambe un ossigeno, i valori sono 
sottraibili senza manco moltiplicare nulla
 
DHr° = ΔfH° (H2O) - ΔfH° (FeO) =
-241.83 - (-272.04)  =  +30,21  kJ/mol
moderatamente ENDOtermica
 
DSr° = ΔfS° (H2O) + ΔfS° (Fe) - ΔfS° (FeO) - ΔfS° (H2) =
188,84 + 30 - 60,75 - 130,68 =  +27,41  J/mol*K
 
T_pareggio = 30210 / 27,41 = 1102,152 °K
T_pareggio = 829 °C.
 
se trovi la vera entropia del ferro solido, misteriosamente 
mancante nel database NIST, allora il calcolo si può 
migliorare un po'.
 
Diciamo che uscirà cmq un dato di T > 800 - 850 °C
 
 
Nota : il valore di entropia del FeO solido mi sembra 
eccessivo, controllo altri solidi
per ZnO (solido) danno 43,65 J/mol*K
per BaO (solido) danno 72,05 J/mol*K
 
per SO2 (gas) danno  248,223 J/mol*K
 
in effetti i solidi cristallini 1:1 sembrano avere 
quell'ordine di grandezza lì
 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)
 

 quell'ordine di grandezza lì
 
Grazie. 
 
Ora, quello che non mi torna è questo. Cerco la variazione di entropia della reazione 
 
2Fe + O2 <--> 2FeO
 
Poiché trovo:
 
S{FeO_solido} = 61 J/(mol*K)
S{Fe_solido} =  27 J/(mol*K)
S{O2_gas} = 205 J/(mol*K)
 
Il Delta(S) di reazione dovrebbe essere 2*61-2*27-205 = -137 J/(mol*K)
Quindi il Delta(G) di reazione, a T standard, dovrebbe essere 
 
Delta(H) - T*Delta(S) = -272*10^3 + 298*137 = -231*10^3 J/mol
 
Mentre invece, dalla stessa fonte dati delle entalpie ed entropie, trovo in tabella Delta(G) di formazione dell'FeO = -251,5*10^3 J/mol
 
ovvero una differenza di ben 20 kJ/mol. 
 
Ho fatto bene i conti o c'è qualcosa che non torna nei dati?
 
--
Wakinian Tanka

 Wakinian Tanka


 database è ? 
 
 
https://www.ibs.it/chimica-fisica-libro-peter-w-atkins-julio-de-paula/e/9788808261380?gclid=CjwKCAjwhcjVBRBHEiwAoDe5x6DIEEeLwvJ5dYGhb-eg_0ZyFdsZ0ll9Z4uk18h9rtd7RYIonxtn5xoCZzkQAvD_BwE
 
 
scritto per caso quanto è vecchia la misura ?
 
L'edizione che ho ha una ventina d'anni. 
 
--
Wakinian Tanka

 
No, era solo per una domanda su un altro forum. 
Ciao. 
 
--
Wakinian Tanka

Un'altra cosa che non mi è chiara è questa.
Come hai scritto anche tu, Mario, per H2O, tra fase liquida e gas, ci sono ~ 44 kJ/mol di entalpia:
 
<<per H2O : 
fase GAS 
Quantity Value Units 
ΔfH°gas         -241.826 ± 0.040  kJ/mol 
ΔfH°gas         -241.83  kJ/mol 
 
Quantity Value Units 
S°gas,1 bar  188.835 ± 0.010 J/mol*K 
S°gas,1 bar  188.84 J/mol*K 
 
fase liquida 
ΔfH°liquid  -285.830 ± 0.040  kJ/mol 
ΔfH°liquid  -285.83  kJ/mol 
 
S°liquid,1 bar  69.95  J/mol*K>>
 
però si trova (sia nell'Atkins che in Wikipedia) che l'entalpia di vaporizzazione dell'H2O è ~40,7 - 40,8 kJ/mol: 
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Enthalpy_of_vaporization
 
Però altri siti riportano proprio 44 kJ/mol:
https://chem.libretexts.org/Core/Physical_and_Theoretical_Chemistry/Thermodynamics/Energies_and_Potentials/Enthalpy/Heat_of_Vaporization
 
Qui si capisce forse un pò meglio, 40,68 sono a 373 K (100°C):
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Water_(data_page)#Thermodynamic_properties
 
 
Ma quindi i circa 3,3 kJ/mol mancanti da 40,68 a 44 sono quelli necessari per portare l'H2O da 25°C (temperatura standard) a 100°C? Ma facendo i conti non mi torna, mi verrebbe che ce ne  vogliono almeno 5,6 kJ/mol.
 
--
Wakinian Tanka


eh non lo so, bisognerebbe verificare se magari le 
condizioni di riferimento per la vaporizzazione (o per la 
condensazione) siano proprio standard o no (e quale standard).
In elettrochimica ad es. sono stati in uso set di misure 
diverse talvolta a 0°C (anche nei gas), talvolta a 20° e 
talaltra a 25°C.
 
Quindi boh. Non mi sono posto il problema di combinare ogni 
possibile Delta_T col calore specifico ("sensibile") del 
vapore o del liquido per vedere se tornava l'ammanco.
 
Probabilmente per calcoli relativi a entalpia superiore vs 
inferiore, sono più precisi i testi di ingegneria o di 
industriale, perché ci devono dimensionare macchine e 
impianti su questi aspetti.
 
 
rifaccio il calcolo che dici.
1 kCal/kg*°C * 18/1000 kg/mol = 0,018 KCal/mol°C =
= 0,075348 KJ/mol°C * 75°C = 5,6511 KJ/mol
si, viene anche a me.
Però si potrebbe anche fare riferimento a acqua liquida a 
100° (appena condensata), per cui questo calore sensibile 
mancherebbe. O condensata ad una temperatura reale 
intermedia ? Non lo so.
Non sono molto ferrato sulle convenzioni
