Χρησιμοποιώντας την εξίσωση Gibbs Free Energy, ποια είναι η αλλαγή για τη σύνθεση του δισουλφιδίου άνθρακα στα 25C;
1. Γράψτε την ισορροπημένη χημική εξίσωση:
Η σύνθεση του δισουλφιδίου άνθρακα από τα στοιχεία του είναι:
C (s) + 2s (s) → CS₂ (L)
2. Συγκεντρώστε το πρότυπο Gibbs ελεύθερη ενέργεια των τιμών σχηματισμού:
Θα χρειαστείτε την τυποποιημένη ελεύθερη ενέργεια Gibbs (ΔG ° F) για κάθε συστατικό στην αντίδραση. Αυτές οι τιμές βρίσκονται συνήθως σε θερμοδυναμικούς πίνακες. Ακολουθεί ένα κοινό σύνολο τιμών:
* ΔG ° F [c (s)] =0 kJ/mol (εξ ορισμού, η τυπική κατάσταση ενός στοιχείου είναι 0)
* ΔG ° F [s (s)] =0 kJ/mol (ίδιο όπως παραπάνω)
* ΔG ° F [CS₂ (L)] =+65,3 kJ/mol
3. Εφαρμόστε την εξίσωση Gibbs Free Energy:
Η αλλαγή ενέργειας Gibbs για μια αντίδραση (ΔG °) υπολογίζεται ως:
ΔG ° =σnΔg ° F (προϊόντα) - σmΔg ° F (αντιδραστήρια)
όπου:
* n και m είναι οι στοιχειομετρικοί συντελεστές στην ισορροπημένη εξίσωση
* ΔG ° F είναι η τυπική ελεύθερη ενέργεια Gibbs
4. Αναπληρωτές τιμές και υπολογισμός:
ΔG ° =(1 * ΔG ° F [CS₂ (L)]) - (1 * ΔG ° F [C (s)] + 2 * ΔG ° F [S))
ΔG ° =(1 * 65,3 kJ/mol) - (1 * 0 kJ/mol + 2 * 0 kJ/mol)
ΔG ° =65,3 kJ/mol
Επομένως, η μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας Gibbs για τη σύνθεση του δισουλφιδικού άνθρακα στους 25 ° C είναι +65,3 kJ/mol.
ερμηνεία:
* θετική ΔG °: Αυτό υποδεικνύει ότι η αντίδραση είναι μη-νυχτερινή υπό τυποποιημένες συνθήκες (25 ° C και 1 atm). Με άλλα λόγια, η είσοδος ενέργειας απαιτείται για να οδηγήσει την αντίδραση προς τα εμπρός.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Η εξίσωση ελεύθερης ενέργειας Gibbs προϋποθέτει τυπικές συνθήκες (25 ° C και 1 atm). Για άλλες συνθήκες, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε την εξίσωση ελεύθερης ενέργειας Gibbs με τις κατάλληλες τιμές θερμοκρασίας και πίεσης.
* Ο πραγματικός αυθορμητισμός μιας αντίδρασης μπορεί να επηρεαστεί από παράγοντες όπως η συγκέντρωση, η πίεση και η θερμοκρασία. Η εξίσωση ελεύθερης ενέργειας Gibbs παρέχει ένα καλό σημείο εκκίνησης, αλλά μπορεί να χρειαστεί προσαρμογές για συγκεκριμένες συνθήκες.
