В каком направлении при стандартных условиях может самопроизвольно протекать заданная реакция? Ответ дайте на основании расчётов изменения энергии Гиббса реакции ∆𝐺298 (Решение → 2785)

Заказ №38813

В каком направлении при стандартных условиях может самопроизвольно протекать заданная реакция? Ответ дайте на основании расчётов изменения энергии Гиббса реакции ∆𝐺298 0 а) по значениям стандартных теплот образования ∆𝑓𝐻298 0 и 𝑆298 0 стандартных энтропий веществ, участвующих в реакции б) по значениям стандартных энергий образований Гиббса ∆𝑓𝐺298 0 веществ, участвующих в реакции 2Fe(к)+3H2O(г)⇄Fe2O3(к)+3H2(г)

Решение:

Для проведения термодинамических расчетов используют справочные данные (таблицы термодинамических величин), в которых приводятся чаще всего стандартные энтальпии образования, энергии Гиббса образования и энтропии различных веществ: ΔН0 298, ΔG 0 298, S 0 298. Стандартная энтальпия образования и энергия Гиббса образования простых веществ принимаются равными нулю. Если элемент образует несколько простых веществ, то стандартным считается состояние элемента в виде наиболее устойчивой в данных условиях модификации (кислород, ромбическая сера, графит, кристаллический йод, жидкий бром и др.). Энтропии простых веществ не равны нулю. Для расчета ΔН0 , ΔG 0 , S 0 химических реакций применяют закон Гесса или его следствия. Расчетные данные относятся к мольным соотношениям веществ, которые указаны стехиометрическими коэффициентами химического уравнения. Термохимические расчеты основаны на законе Гесса (1840): тепловой эффект реакции зависит только от природы и физического состояния исходных веществ и конечных продуктов, но не зависит от пути перехода. Часто в термохимических расчетах применяют следствие из закона Гесса: тепловой эффект реакции (∆rH) равен сумме теплот образования (∆fH) продуктов реакции за вычетом суммы теплот образования исходных веществ с учетом коэффициентов перед формулами этих веществ в уравнении реакции ∆rH = ∑ ni∆fHпрод – ∑ nj∆fHисх Стандартная энтальпия образования ΔНобр – теплота, выделяемая или поглощаемая при образовании 1 моль вещества из простых веществ, его составляющих, при стандартных условиях. Абсолютное значение энтропии всех веществ приводится в справочнике. Для расчета надо использовать следствия закона Гесса ∆S 0 р-ции=𝚺nj𝚫S 0 j продукты-𝚺ni𝚫S 0 i исх.в-в Самопроизвольный процесс в некоторой системе (где изменения и энтропии, и энтальпии относятся только к рассматриваемой системе) возможен, если: ∆S –∆H/Т > 0, или ∆H – T∆S < 0.