Заказ №38812

Для реакции, соответствующей Вашему номеру задания (табл. 4), рассчитайте: № задания Уравнение реакции Т2,К 74 FeO(т)+H2(г)=Fe(т)+H2O(г) 750 1. Тепловой эффект реакции при стандартных условиях ∆𝐻𝑟,298 0 . Выделяется или поглощается тепло при протекании реакции? Эндо- или экзотермической является данная реакция? 2. Изменение энтропии реакции при стандартных условиях (∆𝑆𝑟,298 0 ). 3.Изменение энергии Гиббса реакции, протекающей при T1=298 К (∆𝐺𝑟,298 0 ) и температуре T2 (∆𝐺𝑟,𝑇2 0 ), считая, что ∆𝐻𝑟 0 и∆𝑆𝑟 0 не зависят от температуры. Укажите, какой фактор – энтальпийный или энтропийный – определяет знак ∆𝐺𝑟,298 0 и ∆𝐺𝑟,𝑇2 0 Сделайте вывод о влиянии температуры на вероятность самопроизвольного протекания процесса в прямом направлении. Все термодинамические расчеты необходимо выполнять с использованием температуры по шкале Кельвина.

РЕШЕНИЕ:

1.Тепловой эффект реакции и изменения энтропии Количество теплоты, выделяющееся или поглощающееся при химической реакции, протекающей при постоянной температуре, называется тепловым эффектом реакции. В основе термохимических расчетов лежит закон Гесса (1840): тепловой эффект химической реакции (при постоянных давлении Р и температуре Т) зависит только от химической природы и физического состояния исходных веществ и конечных продуктов, но не зависит от пути ее протекания. Часто в термохимических расчетах применяют следствие из закона Гесса: тепловой эффект химической реакции (∆𝐻𝑟,298 0 ) равен разности между суммой энтальпий образования продуктов реакции и суммой энтальпий образования исходных веществ, взятых с учетом стехиометрических коэффициентов. ∆𝐻𝑟 0 = 𝛴𝑛𝑗𝛥𝐻𝑗продукты 0 − 𝛴𝑛𝑖𝛥𝐻𝑖исх.в−в 0 (4.1) Стандартной энтальпией образования сложного вещества ∆Нв−ва 0 называется тепловой эффект изобарного процесса (изменение энтальпии) образования 1 моль вещества при стандартных условиях (Т=298 К, Р=101325 Па) из соответствующего количества моль простых веществ, находящихся в стандартном состоянии и при стандартных условиях. Единица измерения энтальпии – кДж/моль. Стандартная энтальпия образования простых веществ принята равной нулю. Термодинамические расчеты позволяют определить тепловой эффект и вероятность протекания реакции. 733 Направление, в котором самопроизвольно протекает химическая реакция в изобарноизотермических условиях, определяется действием двух факторов: - энтальпийного – тенденцией к переходу системы в состояние с наименьшей энергией (с наименьшей энтальпией); - энтропийного – тенденцией к переходу ее в более неупорядоченное состояние. Количественной мерой беспорядка (степени неупорядоченности) является энтропия S. Энтропия возрастает при переходе вещества из кристаллического состояния в жидкое и из жидкого в газообразное, при растворении кристаллов, при химических взаимодействиях, приводящих к увеличению числа частиц, и прежде всего частиц в газообразном состоянии. Напротив, все процессы, в результате которых упорядоченность системы возрастает (конденсация, полимеризация, сжатие, уменьшение числа частиц), сопровождаются уменьшением энтропии. Изменение энтропии в химической реакции можно рассчитать по уравнению ∆𝑆𝑟 0 = 𝛴𝑛𝑗𝑆𝑗продукты 0 − 𝛴𝑛𝑖𝑆𝑖исх.в−в 0 (4.2)