Question

Рассчитайте стандартную энтальпию и стандартную энтропию химической реакции. Определите в каком направлении при 298 °К (прямом или

Answer 1

ΔH_р-ции = ΣH⁰_кон – ΣH⁰_исх кДж/моль

Используя справочные данные стандартных энтальпий веществ, находим:

ΔH_р-ции = 2·ΔH⁰_Fe+3·ΔH⁰_H2O— ΔH⁰_Fe2O3 — 3·ΔH⁰_H2= 2·0 + 3·(- 241,82) – (-822,16) — 3·0 = 96,7 кДж/моль

ΔS_р-ции=ΣS⁰_кон – ΣS⁰_исх Дж/(моль·K)

Используя справочные данные стандартных энтропий веществ, находим:

ΔS_р-ции = 2·ΔS⁰_Fe + 3·ΔS⁰_H2O — ΔS⁰_Fe2O3 — 3·ΔS⁰_H2= 2·27,15 + 3·188,7 – 89,96 — 3·131 = 137,44 Дж/(моль·K)

ΔG = ΔH – TΔS= 96,7 – 298 ·137,44 /1000 = 55,75 кДж/моль

При Т=298°К, ΔG > 0 – реакция не идет самопроизвольно, т.е. реакция будет протекать в обратном направлении.

Чтобы рассчитать температуру, при которой равновероятны оба направления реакции, надо ΔG приравнять к нулю:

ΔG = ΔH – TΔS = 0, тогда

T= — (ΔG – ΔH) / ΔS= — (0-96,7)/0,137 = 705,83 K

При Т = 705,83 К реакция будет идти равновероятно как в прямом так и в обратном направлении.