Chemiazbzad7

1. Kinetyka, termodynamika i równowaga chemiczna

równa entropii produktu po odjęciu sumy entropii substratów, wziętych z odpowiednimi współczynnikami, równymi współczynnikom stechiometrycznym.

A5« = 2-Ą_2O-(2-Ą_:+5⁰Oj)

3 krok. Obliczenie wartości liczbowej AS^{).

AS⁰ = 2 • 69,95 —y-rr - (2 • 130,57 —j-rr + 205,04 —

mol • K ^v ’ mol • K ’ mol • K'

AS° - -326,28 —L-mol • K

Odpowiedź: Entropia reakcji syntezy wody AS° = -326,28 - ^ ^ lub AS⁰ = -326,28 J/K.

I_-___________________________________________________—................................................................................—......J

Drugie sformułowanie odpowiedzi wymaga podania równania reakcji. Wartość zmiany entropii odnosi się oczywiście do takich liczb moli poszczególnych reagentów, jak zaznaczono w równaniu reakcji.

Dla reakcji o równaniu:

H_2(s) + Jo_2(g) _ H₂0_(c)

mamy AS° = — 163,14 J/K. Jest to oczywiście wartość dwa razy mniejsza niż poprzednio, ponieważ dwa razy mniejsze są też liczby moli reagentów.

Entalpia swobodna. Samorzutność procesu

Wielkością pozwalającą określić możliwość zachodzenia danego procesu jest zmiana entalpii swobodnej (lub krócej: entalpia swobodna; AG), nazywana także entalpią swobodną Gibbsa lub potencjałem termodynamicznym. Entalpia swobodna danego procesu wyraża się wzorem:

AG = AH- T• AS

gdzie AH jest entalpią tego procesu, AS - entropią procesu, T- temperaturą, w której zachodzi proces, wyrażoną w kelwinach [Kj.

Jeśli chcemy obliczyć standardową entalpię swobodną reakcji, czyli entalpię swobodną odnoszącą się do ciśnienia 1013 hPa, musimy do obliczeń użyć standardowej entalpii i entropii:

AG⁽⁾=AH°-T-AS°

AG jest miarą samorzutności procesu. Jeśli dla reakcji opisanej równaniem:

A + B —* AB

AG < 0, to proces jest samorzutny, czyli przebiega reakcja:

A + B —* AB

Jeśli AG > 0, to proces samorzutny przebiega w kierunku przeciwnym:

AB —► A + B

Natomiast dla AG = 0 reakcja znajduje się w stanie równowagi, czyli procesy zachodzą w obu kierunkach:

AB^A + B