Восстановление Fe3O4 оксидом углерода идет по уравнению Fe3O4(к)+CO(г)=3FeO(к)+CO2(г) Вычислите ΔG 0 298 и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания реакции при стандартных условиях. Чему равно ΔS 0 298 в этом процессе? (Решение → 28280)

Заказ №38836

Восстановление Fe3O4 оксидом углерода идет по уравнению Fe3O4(к)+CO(г)=3FeO(к)+CO2(г) Вычислите ΔG 0 298 и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания реакции при стандартных условиях. Чему равно ΔS 0 298 в этом процессе?

Решение:

1. Свободная энергия Гиббса, как критерий самопроизвольного течения процесса. Энтропия является критерием самопроизвольного течения процесса только в изолированных системах. На практике надо знать критерии, описывающие реальные процессы. 2 закон термодинамики. Существует функция состояния, называемая энтропией S, при чем dS – полный дифференциал, который для обратимых процессов равен dS=SQобр/T, а для необратимых dS>SQобр/T. Для изолированных систем теплообмена с окружающей средой не происходит и Обр. S=0 Необр S>0 Для изолированных систем критерием самопроизвольного течения процесса является рост энтропии. Энтропия (физический смысл). Каждое макросостояние осуществляется за счет бесчисленного числа микросостояний. Больцман показал, что чем большее число микросостояний соответствует данному макросостоянию, тем больше термодинамическая вероятность системы, т.е абсолютное значение энтропии является функцией термодинамической вероятности W. S=KLnW K-постоянная Больцмана. Энтропия – мера молекул состояния, мера хаотичности системы. Sпара>Sжидкости>Sтверд. Абсолютное значение энтропии всех веществ приводится в справочнике. Для расчета надо: S 0 р-ции=njS 0 j продукты -niS 0 i исх.в-в [Дж/моль*К] используем данные таблицы №7 методички. Рассмотрим изотермический процесс в закрытой системе. Обратимый процесс Необратимый процесс SQобр./T p=const Qp=H H-TS=0 G=0 G=H-TS SQнеобр./T p=const H-TS<0 G<0 Таким образом, в закрытой системе все самопроизвольно протекающие процессы идут с уменьшением энергии Гиббса. Условия равновесия G=0 Условия самопроизвольного течения реакции G<0 Все системы самопроизвольно стремятся к равновесию. Изменение энергии Гиббса – движущая сила процесса.