Курсовая работа: Термодинамическая диссоциация оксидов железа
т. е, при диссоциации 
протекают последовательно реакции
;
;
;
Если 
Т , то схема превращения имеет вид 
и протекают реакции:
2 Термодинамический анализ процессов диссоциации
Как правило, целью термодинамического анализа является, по крайней мере, решение двух задач: во-первых, определение равновесного состава фаз и, во-вторых, определение направления протекания реакций в случае, когда исходные параметры системы не являются равновесными. Равновесное состояние рассматриваемой системы обычно определяется пятью переменными 
,количество которых может уменьшаться (например для изотермического процесса) или увеличиваться (например, при дополнительной диссоциации продуктов реакции 
и 
).Число компонентов, реализующих систему, обычно два, поэтому число степеней свободы зависит от числа фаз, которое составляет одну (диссоциация в газовой фазе), или две (большинство гетерогенных превращений), или три (твердофазные превращения): 
, где 
— числа компонентов, фаз, степеней свободы.
Для гетерогенной системы константа равновесия должна учитывать не только наличие конденсированных фаз, но и возможности образования растворов. Учет этих изменений производится в предположении, что при равновесном сосуществовании нескольких фаз химические потенциалы данного компонента в разных фазах равны, поэтому константы равновесия (в случае конденсированных веществ и могут быть представлены выражением:
где — 
давление насыщенных паров; k — постоянная Больцмана; 
— активности; 
— химические потенциалы для веществ А и АВ соответственно; 
— химический потенциал вещества В.
Для мольных величин с учетом, что , — функции только температуры:
Равновесное давление газа 
, равное
называется упругостью диссоциации и служит мерой химической прочности соединения. При малых значениях эта величина теряет смысл давления, поэтому более общей характеристикой мерой прочности соединения является изменение энергии Гиббса 
, стандартная величина которой называется мерой химического сродства вещества А к веществу В (например, мерой химического сродства металла к кислороду).
Анализ прочности соединений с использованием упругости диссоциации возможен в случае, когда газ В сам не диссоциирует. Если он диссоциирует, то величина , как мера прочности, не характеризует природу оксида; в этом случае необходим полный анализ состава газовой фазы /3/.
Температурная зависимость стандартной определяется, как это было показано выше, путем интегрирования
где 
— алгебраическая сумма теплоемкостей, стандартные значения энтальпии и энтропии веществ, участвующих в реакции.
Зависимость часто представлена уравнениями
На рис 2, 3 представлена зависимость 
для реакций диссоциации оксидов и сульфидов.
Можно отметить, что зависимости имеют сходный характер изменения и наиболее прочными являются соединения с большей величиной 
. Однако, с увеличением температуры уменьшение химической прочности (уменьшение ) может привести к изменению относительной (по отношению к другому соединению) прочности и при этом возможно пересечение линий . Линейная зависимость может иметь изломы при температурах, которые совпадают с точками фазовых превращений компонентов. Часто в справочной литературе приводятся зависимости для реакций образования (оксидов, сульфидов и т. д.), которые графически являются симметричными относительно оси температур графикам, приведенным на рис. 2, 3.
| Рис. 2 |
Зависимость стандартной энергии Гиббса диссоциации оксидов |
| Рис. 3 | Зависимость стандартной энергии Гиббса ( ) диссоциации сульфидов от температуры (на 1 моль серы) |