Не производя расчѐтов, определить какие (какая) из
ѐнных реакций могут самопроизвольно протекать при любых
температурах, используя δs° и δн° реакций:
1. с(тв) + 2 н2(г) = сн4(г) + 74,9 кдж;
2. sio2(тв) + н2о(ж) = н2sio3(тв) – 32,6 кдж;
3. 4 nh3(г) + 3 о2(г) = 2 n2(г) + 6 н2о(г) + 1266,0 кдж;
4. с3н8(г) + 5 о2(г) = 3 со2(г) + 4 н2о(г) + 2044,0 кдж.
Изменение энтропии (δs°) можно представить как меру беспорядка системы. Если значение δs° положительное, то реакция приводит к увеличению беспорядка системы, что является характеристикой самопроизвольности реакции.
Изменение энтальпии (δн°) показывает, является ли реакция экзотермической (выделяет тепло) или эндотермической (поглощает тепло). Если значение δн° отрицательное, то реакция является экзотермической и может самопроизвольно протекать при любых температурах.
Теперь приступим к анализу каждой реакции.
1. Реакция: с(тв) + 2 н2(г) = сн4(г) + 74,9 кдж
Из данной реакции нам неизвестны значения δs° и δн°. Поэтому, без расчетов невозможно однозначно сказать, может ли она самопроизвольно протекать.
2. Реакция: sio2(тв) + н2о(ж) = н2sio3(тв) – 32,6 кдж
Из данной реакции нам известно отрицательное значение δн° (-32,6 кдж), что указывает на экзотермичность реакции. Однако, нам неизвестно значение δs°, поэтому без дополнительных расчетов мы не можем сделать вывод о самопроизвольности реакции.
3. Реакция: 4 nh3(г) + 3 о2(г) = 2 n2(г) + 6 н2о(г) + 1266,0 кдж
Из данной реакции нам известно положительное значение δs°, что указывает на увеличение беспорядка системы. Кроме того, значение δн° (1266,0 кдж) является положительным, что указывает на эндотермичность реакции.
Так как реакция имеет положительное изменение энтропии и энергия поглощается, это может противоречить самопроизвольности реакции. Однако, без дополнительных расчетов мы не можем однозначно определить, может ли она самопроизвольно протекать.
4. Реакция: с3н8(г) + 5 о2(г) = 3 со2(г) + 4 н2о(г) + 2044,0 кдж
Из данной реакции нам известно положительное значение δs°, что указывает на увеличение беспорядка системы. Кроме того, значение δн° (2044,0 кдж) является положительным, что указывает на эндотермичность реакции.
Так как реакция имеет положительное изменение энтропии и энергия поглощается, это может противоречить самопроизвольности реакции. Однако, без дополнительных расчетов мы не можем однозначно определить, может ли она самопроизвольно протекать.
Таким образом, для точного определения самопроизвольности каждой реакции нам необходимо провести расчеты, используя известные значения δs° и δн°. Данная задача является типичной для изучения термодинамики и требует использования уравнения Гиббса-Гельмгольца и других соответствующих принципов.