Für eine bestimmte Reaktion ist ΔH = 120.5 kJ und ΔS = 758.2 J / K. Was ist ΔG für diese Reaktion bei 298 K?

Antworten:

$DeltaG = -"105.4 kJ"$

Erläuterung:

Wie Sie wissen, die Änderungen in Gibbs freie Energie für eine gegebene chemische Reaktion sagt Ihnen, ob diese Reaktion ist oder nicht spontan bei einer gegebenen Temperatur oder nicht.

Die Änderung in Gibbs freie Energie wird mit dem berechnet Änderungen in Enthalpie, $DeltaH$ , die Änderungen in Entropie, $DeltaS$ und die Temperatur, bei der die Reaktion stattfindet, $T$

$color(blue)(DeltaG = DeltaH - T * DeltaS)$

At Standardzustandsbedingungen, dh bei einem Druck von $"1 atm"$ können Sie die Notation verwenden $DeltaG^@$ , $DeltaH^@$ , und $DeltaS^@$ .

Nun, was bedeutet das Zeichen von $DeltaG$ sage dir?

Damit eine Reaktion sein kann spontan bei einer bestimmten Temperatur, Sie sollen haben $DeltaG<0$ . Wenn $DeltaG>0$ ist die Reaktion nicht spontan.

Wenn Sie dies durch Betrachten der Gleichung für $DeltaG$ , das kannst du sagen

Das bedeutet, dass Sie haben können

$DeltaH<0$ , $DeltaS>0 ->$ spontan bei jeder Temperatur
$DeltaH>0$ , $DeltaS<0 ->$ Nicht spontan, unabhängig von der Temperatur
$DeltaH>0$ , $DeltaS>0 ->$ spontan bei einem bestimmten Temperaturbereich
$DeltaH<0$ , $DeltaS<0 ->$ spontan bei einem bestimmten Temperaturbereich

In Ihrem Fall haben Sie eine positiv Änderung der Enthalpie und a positiv Änderung der Entropie. Dies bedeutet, dass die Spontaneität der Reaktion von der Temperatur abhängt $T$ , Die sollen in Kelvin ausgedrückt werden!

Genauer gesagt, wenn $T$ is hoch genug, der Begriff $T * DeltaS$ wird größer als $DeltaH$ , was dazu führen wird $DeltaG<0$ .

Wenn nicht, dann $DeltaG>0$ zu diesem gegeben $T$ .

Schließen Sie also Ihre Werte an und suchen Sie nach $DeltaG$ - unterlassen Sie vergiss die entropieänderung von umzurechnen Joule pro Kelvin zu Kilojoule pro Kelvin

$DeltaG = "120.5 kJ" - 298 color(red)(cancel(color(black)("K"))) * 758.2 * 10^(-3)"kJ"/color(red)(cancel(color(black)("K")))$

$DeltaG = color(green)(-"105.4 kJ")$

Ich lasse die Antwort auf vier gerundet Sig Feigen.

Also, diese besondere Reaktion ist spontan at $"298 K"$ .