Чтобы ответить на данный вопрос, нам нужно рассмотреть принцип Ле Шателье и использовать значения энтропии и энтальпии, чтобы определить, при какой температуре наступит химическое равновесие.
Первый шаг - проверить, возможна ли реакция при данной температуре. Мы знаем, что при -230С все вещества находятся в жидкой форме. В данной реакции участвуют газы (O2 и Cl2) и жидкость (H2SO4). Поэтому, чтобы реакция произошла, нужно учесть изменение фазы веществ. У нас есть информация о значении энтропии каждого вещества, которая показывает, насколько молекулы вещества "разбросаны" искажениями (хаосом).
Суммируя изменения энтропии, мы можем сказать, что реакция увеличит энтропию системы, так как сумма энтропий реагентов больше, чем сумма энтропий продуктов.
Теперь перейдем к изменению энтальпии (ΔН) реакции. Значение ΔНобр для тионилхлорида (SOCl3) равно -247 кДж/моль. Отрицательное значение ΔНобр указывает на то, что реакция является экзотермической, то есть выделяет тепло.
Используя принцип Ле Шателье, мы можем сделать вывод о том, что при понижении температуры реакция будет сдвигаться в сторону образования тионилхлорида (SOCl3), так как реакция является экзотермической и выделяет тепло. Стрелка направлена с права налево: 2SOCl3 → 2S + O2 + 2Cl2.
Теперь давайте найдем температуру, при которой ΔНобр равно нулю. В этом случае реакция будет находиться в равновесии, и ни в сторону продуктов, ни в сторону реагентов не будет происходить никакого сдвига. ΔНобр можно найти, основываясь на значениях энтропии и температуры:
