Изменение свободной энергии Гиббса ΔG⁰ для данной реакции рассчитывается по формуле:
∆G (реакции) = ∆H(реакции) – T∆S (реакции)
1) Изменение энтальпии реакции равно разности между суммой энтальпий образования продуктов реакции и суммой энтальпий образования исходных веществ (с учетом стехиометрических коэффициентов в уравнении реакции). Используя справочник физико-химических величин определяем ∆H:
∆H⁰ (реакции) = Σ ni ∆H(прод) - Σ ni ∆H(исх.)
∆H⁰ (реакции) = 3*∆H⁰ (Н2О)(ж) – ∆H⁰ (Fe2O3) (к) = 3 ⋅ ( - 285,8) - ( - 822,0) = - 35,4 кДж
2) Находим ∆S⁰(реакции:
∆S⁰(реакции) = [2*∆S⁰ (Fe) + 3*∆S⁰(Н2О)(ж)] – [∆S⁰(Fe2O3) (к) +3*∆S⁰(Н2)(г)] = (3 ⋅ 70,1 + 2 ⋅ 2,27) - (87,0 + 3 ⋅ 130,5) = = – 213,8 Дж/К = – 0,2138 кДж/К
3) Находим ∆G:
∆G = ∆H – T*∆S = –35,4 – 298*(– 0,2138) = -35,4 + 63,7 = 28,34 кДж
Положительное значение ΔG указывает на невозможность самопроизвольного протекания данной реакции при стандартных условиях.
1) Раствор с концентрацией 0,2 моль/дм³ содержит в 1000 см³ раствора 0,2 моль данного вещества, значит в 500 см³ этого раствора содержится 0,1 моль азотной кислоты.
2) Также рассуждаем для второго раствора:
1000 см³ раствора содержат 0,3 моль кислоты
40 см₃ раствора Х моль кислоты
Х = 40*0,3/1000 = 0,012 моль
3) После смешения раствора его объем стал равен: 500 + 40 = 540 см³
А количество молей кислоты в нём стало: 0,1 + 0,012 = 0,112 моль
4) Молярная концентрация показывает сколько молей растворенного вещества содержится в 1000 см³ раствора. Составляем пропорцию:
540 см³ раствора содержит 0,112 моль кислоты
1000 см³ раствора Х моль кислоты
Х = 1000*0,112/540 = 0,207
ответ: 0,207 моль/дм³
