Ποια κατεύθυνση της ισορροπίας της αντίδρασης ευνοείται σε θερμοκρασία δωματίου 298 K Χρησιμοποιήστε το I2 στερεό σε αέριο όταν Η 62,4 kJmol και S 0,145 kJmolk;
1. Κατανοήστε τις έννοιες
* Gibbs Free Energy (ΔG): Καθορίζει τον αυθορμητισμό μιας αντίδρασης. Ένα αρνητικό Δg υποδεικνύει μια αυθόρμητη αντίδραση (ευνοεί τον σχηματισμό προϊόντος), ενώ ένα θετικό Δg υποδεικνύει μια μη-άποψη αντίδραση (ευνοεί τον σχηματισμό αντιδραστηρίου).
* Ενθαλπία (ΔH): Μετρά τη θερμότητα που απορροφάται ή απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια μιας αντίδρασης. Ένα θετικό ΔH υποδηλώνει μια ενδοθερμική αντίδραση (η θερμότητα απορροφάται) και ένα αρνητικό ΔH υποδεικνύει μια εξωθερμική αντίδραση (η θερμότητα απελευθερώνεται).
* εντροπία (ΔS): Μετρά τη διαταραχή ή την τυχαιότητα ενός συστήματος. Η αύξηση της εντροπίας (θετική ΔS) υποδεικνύει μεγαλύτερη διαταραχή, ενώ η μείωση της εντροπίας (αρνητικό ΔS) υποδεικνύει λιγότερη διαταραχή.
2. Η εξίσωση Gibbs Free Energy
Η μεταβολή της ελεύθερης ενέργειας Gibbs (ΔG) σχετίζεται με την ενθαλπία (ΔH), την εντροπία (ΔS) και τη θερμοκρασία (t) από την ακόλουθη εξίσωση:
ΔG =ΔH - TΔS
3. Αναλύστε τα δεδομένα δεδομένα
* ΔH =62,4 kJ/mol (θετική, υποδεικνύοντας μια ενδοθερμική αντίδραση. Η θερμότητα απορροφάται για την εξατμισμό του ιωδίου)
* ΔS =0,145 kJ/mol · k (θετική, υποδεικνύοντας αύξηση της διαταραχής ως στερεό ιώδιο γίνεται αέριο)
* t =298 k (θερμοκρασία δωματίου)
4. Υπολογισμός ΔG
ΔG =(62,4 kJ/mol) - (298 K) (0,145 kJ/mol · k)
ΔG =62,4 kJ/mol - 43,21 kJ/mol
ΔG =19,19 kJ/mol
5. Ερμηνεύστε το αποτέλεσμα
Δεδομένου ότι το ΔG είναι θετικό (19,19 kJ/mol), η εξάχνωση του ιωδίου στα 298 Κ είναι μη-νησί . Αυτό σημαίνει:
* Η ισορροπία ευνοεί τα αντιδραστήρια. Με άλλα λόγια, σε θερμοκρασία δωματίου, το στερεό ιώδιο είναι πιο σταθερό από το αέριο ιώδιο.
Συμπέρασμα:
The equilibrium of the reaction I₂(s) ⇌ I₂(g) at 298 K favors the solid state. Αυτό σημαίνει ότι το ιώδιο θα υπάρχει ως επί το πλείστον ως στερεό σε θερμοκρασία δωματίου.
