Πώς σχηματίζετε μια αυθόρμητη αντίδραση 298 K;
Η εξίσωση κλειδιών:
* ΔG =ΔH - TΔS
Οπου:
* ΔG είναι η αλλαγή στην ελεύθερη ενέργεια Gibbs (αρνητικά μέσα αυθόρμητα)
* ΔH είναι η μεταβολή της ενθαλπίας (αλλαγή θερμότητας, αρνητικά μέσα Εξαιρία)
* t είναι η θερμοκρασία στο Kelvin (298 K στην περίπτωσή σας)
* ΔS είναι η αλλαγή στην εντροπία (διαταραχή, θετικά σημαίνει περισσότερη διαταραχή)
Πώς να προσδιορίσετε εάν μια αντίδραση είναι αυθόρμητη στα 298 K:
1. Ενθαλπία (ΔH): Εάν η αντίδραση είναι εξωθερμική (απελευθερώνει τη θερμότητα, το ΔH είναι αρνητική), συμβάλλει στον αυθορμητισμό.
2. εντροπία (ΔS): Εάν η αντίδραση αυξάνει τη διαταραχή (ΔS είναι θετική), συμβάλλει επίσης στον αυθορμητισμό.
3. Θερμοκρασία (t): Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, ο όρος εντροπίας (TΔS) γίνεται πιο σημαντικός.
Εδώ λειτουργεί:
* αρνητική ΔG: Η αντίδραση είναι αυθόρμητη. Το σύστημα μετακινείται προς μια χαμηλότερη κατάσταση ελεύθερης ενέργειας.
* θετική ΔG: Η αντίδραση είναι μη προσωπική. Η είσοδος ενέργειας απαιτείται για την εμφάνιση της αντίδρασης.
* ΔG =0: Η αντίδραση είναι σε ισορροπία. Δεν παρατηρείται καθαρή αλλαγή.
Παράδειγμα:
Ας πούμε ότι έχετε μια αντίδραση όπου:
* ΔH =-50 kJ/mol (εξωθερμική)
* ΔS =+100 J/mol · K (αυξημένη διαταραχή)
Στα 298 Κ:
* ΔG =-50 kJ/mol - (298 K) (+100 J/mol · k)
* ΔG =-50 kJ/mol - 29,8 kJ/mol
* ΔG =-79,8 kJ/mol
Δεδομένου ότι το ΔG είναι αρνητικό, η αντίδραση είναι αυθόρμητη στα 298 Κ.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Αυτό μας λέει αν μια αντίδραση * μπορεί να συμβεί, όχι * πόσο γρήγορα * θα συμβεί.
* Η αντίδραση μπορεί να είναι θερμοδυναμικά ευνοημένη, αλλά κινητικά αργή, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να χρειαστεί πολύς χρόνος για να φτάσουμε στην ισορροπία.
* Η εξίσωση δεν αντιπροσωπεύει τους καταλύτες, οι οποίοι μπορούν να επιταχύνουν τις αντιδράσεις χωρίς να αλλάξουν τον αυθορμητισμό τους.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε να εξερευνήσετε πιο συγκεκριμένες αντιδράσεις ή να έχετε άλλες ερωτήσεις!
