Ποια κατεύθυνση της αντίδρασης ευνοείται σε θερμοκρασία δωματίου 298 Κ χρησιμοποιήστε I2S I2G όταν Η 62,4 kJ.mol-1 και S 0,145 kJ.mol-1.k-1;
1. Υπολογίστε την Gibbs Free Energy Change (ΔG)
Η Gibbs Free Energy Change (ΔG) μας λέει αν μια αντίδραση είναι αυθόρμητη (ευνοημένη) ή όχι. Μπορούμε να το υπολογίσουμε χρησιμοποιώντας την ακόλουθη εξίσωση:
ΔG =ΔH - TΔS
Οπου:
* ΔG =Gibbs ελεύθερη αλλαγή ενέργειας
* ΔH =αλλαγή ενθαλπίας (που δόθηκε ως 62,4 kJ/mol)
* T =Θερμοκρασία στο Kelvin (298 K)
* ΔS =αλλαγή εντροπίας (που δίνεται ως 0,145 kJ/mol · k)
2. Συνδέστε τις τιμές και επίλυση:
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
3. Ερμηνεύστε το αποτέλεσμα:
* ΔG <0 (αρνητική): Η αντίδραση είναι αυθόρμητη και ευνοεί την αντίδραση προς τα εμπρός (σχηματισμός I2 (g) από I2 (S)).
* ΔG> 0 (θετική): Η αντίδραση είναι μη-νυχτερινή και ευνοεί την αντίστροφη αντίδραση (σχηματισμός I2 (S) από I2 (G)).
* ΔG =0: Η αντίδραση είναι σε ισορροπία.
Σε αυτή την περίπτωση, το ΔG είναι θετικό (19,19 kJ/mol) Αυτό σημαίνει ότι η αντίδραση δεν είναι αυθόρμητη σε θερμοκρασία δωματίου (298 K). Επομένως, η αντίστροφη αντίδραση (σχηματισμός i2 (s) από i2 (g)) ευνοείται .
Επεξήγηση:
* θετική ΔH: Η αντίδραση είναι ενδοθερμική (απαιτεί θερμότητα) καθώς απορροφά την ενέργεια.
* θετική ΔS: Η αντίδραση αυξάνει την εντροπία (διαταραχή) καθώς το στερεό ιώδιο (I2 (S)) μετατρέπεται σε αέρια ιώδιο (I2 (G)).
Σε θερμοκρασία δωματίου, η θετική αλλαγή ενθαλπίας (που απαιτεί την είσοδο ενέργειας) υπερτερεί της θετικής αλλαγής εντροπίας (αυξημένη διαταραχή). Επομένως, ευνοείται η αντίστροφη αντίδραση (σχηματισμός στερεού ιωδίου).
