Question

Вычислите свободную энергию гиббса при стандартных условиях в реакции zns+o2=zno+so2

Answer 1

Для вычисления свободной энергии Гиббса (ΔG) при стандартных условиях в данной реакции, мы будем использовать стандартные энергии образования.

Сначала, давайте определим, какие вещества являются продуктами, а какие реагентами.

Реагенты: ZnS, O2
Продукты: ZnO, SO2

Шаг 1: Выписываем сбалансированное химическое уравнение
ZnS + O2 → ZnO + SO2

Шаг 2: Найдем стандартные энергии образования для каждого вещества в уравнении. По определению, стандартная энергия образования (ΔH°f) - это количество энергии, необходимое для образования 1 моля вещества из элементарных веществ в их стандартных состояниях при стандартных условиях (25°C, 1 атм).

Стандартные энергии образования:
ΔH°f(ZnS) = -206 кДж/моль
ΔH°f(O2) = 0 кДж/моль
ΔH°f(ZnO) = -348 кДж/моль
ΔH°f(SO2) = -296 кДж/моль

Шаг 3: Вычисляем ΔG° с использованием формулы ΔG° = Σ(νΔH°f(продуктов)) - Σ(νΔH°f(реагентов)), где ν - коэффициенты стехиометрического уравнения (сколько молей вещества участвует в реакции)

ΔG° = (1*(-348 кДж/моль) + 1*(-296 кДж/моль)) - (1*(-206 кДж/моль) + 1*0 кДж/моль)

ΔG° = -644 кДж/моль - (-206 кДж/моль)

ΔG° = -644 кДж/моль + 206 кДж/моль

ΔG° = -438 кДж/моль

Таким образом, свободная энергия Гиббса (ΔG) при стандартных условиях в данной реакции равна -438 кДж/моль. Минусовое значение ΔG указывает на то, что реакция является спонтанной при стандартных условиях.