Ποια δήλωση περιγράφει μια αντίδραση στα 298 K εάν Η 31 kJmol S 0.093 kJ (molk);

Δείτε πώς μπορείτε να αναλύσετε τις συγκεκριμένες πληροφορίες και να καθορίσετε τη δήλωση που περιγράφει καλύτερα την αντίδραση:

Κατανόηση των όρων

* h (αλλαγή ενθαλπίας): Μια θετική τιμή για το Η δείχνει μια ενδοθερμική αντίδραση (η θερμότητα απορροφάται). Μια αρνητική τιμή υποδεικνύει μια εξωθερμική αντίδραση (η θερμότητα απελευθερώνεται).

* S (αλλαγή εντροπίας): Μια θετική τιμή για το S υποδεικνύει αύξηση της διαταραχής ή της τυχαιότητας στο σύστημα. Μια αρνητική τιμή υποδεικνύει μείωση της διαταραχής.

* t (θερμοκρασία): Αυτή είναι η θερμοκρασία στην οποία συμβαίνει η αντίδραση (298 K, η οποία είναι περίπου θερμοκρασία δωματίου).

Υπολογισμός Gibbs Free Energy (G)

Το κλειδί για την κατανόηση του αυθορμητισμού (αν μια αντίδραση θα συμβεί μόνη της) μιας αντίδρασης σε μια δεδομένη θερμοκρασία είναι ο υπολογισμός της μεταβολής της ελεύθερης ενέργειας Gibbs (G):

G =H - TS

Οπου:

* Το G είναι η Gibbs Free Energy Change

* H είναι η αλλαγή ενθαλπίας

* T είναι η θερμοκρασία στο Kelvin

* S είναι η αλλαγή εντροπίας

Εφαρμογή των πληροφοριών

1. h =31 kJ/mol: Η αντίδραση είναι ενδοθερμική (η θερμότητα απορροφάται).

2. s =0.093 kJ/(mol*k): Η αντίδραση έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της εντροπίας (περισσότερη διαταραχή).

3. t =298 k: Η αντίδραση συμβαίνει σε θερμοκρασία δωματίου.

Ας υπολογίσουμε το G:

G =31 kJ/mol - (298 K) (0,093 kJ/(mol*k))

G =31 kJ/mol - 27,7 kJ/mol

G =3,3 kJ/mol

ερμηνεία

Δεδομένου ότι το G είναι θετικό (3,3 kJ/mol), η αντίδραση είναι μη-συγγενή Στα 298 Κ. Αυτό σημαίνει ότι η αντίδραση δεν θα συμβεί μόνη της υπό αυτές τις συνθήκες.

Δήλωση

Επομένως, η καλύτερη δήλωση για την περιγραφή της αντίδρασης είναι:

"Η αντίδραση είναι ενδοθερμική, αυξάνεται στην εντροπία και είναι μη-συγγενική στα 298 Κ."