Jaki jest przykład problemu praktyki endotermicznej?

DŁUGA ODPOWIEDŹ. Oto kilka pytań, które możesz uzyskać w przypadku problemu z endotermią:

Otrzymujesz następującą reakcję chemiczną

#N_ (2 (g)) + O_ (2 (g)) -> 2 NO _ ((g)) #

Podaj wyjaśnienie, dlaczego ta reakcja jest endotermiczna (zarówno konceptualna, jak i matematyczna);

Czy ta reakcja jest spontaniczna 298 K?

Jeśli nie, w jakiej temperaturze staje się spontaniczna?

Podane dane: # DeltaH_f ^ @ = +90,4 „kJ / mol” # dla #NIE# i #DeltaS („reakcja”) = 24,7 „J / K” #

Zacznijmy od matematyki, aby usunąć to z drogi. Mówi się, że reakcja jest endotermiczna, jeśli jej zmiana entalpii, #DeltaH _ („Reakcja”) #, jest pozytywne. Możemy obliczyć tę zmianę entalpii na podstawie danych.

#DeltaH _ („reakcja”) = „2 mole NO” * 90,4 (kJ) / (mol) - („1 mol” N_2) * 0 (kJ) / (mol) - („1 mol” O_2) * 0 (kJ) / (mol) #

#DeltaH _ („reakcja”) = „2 mole NO” * 90,4 (kJ) / (mol) = 180,8 # # ”kJ #

Sztuczka polegała na tym, by zdawać sobie sprawę z tego, że entalpia formacji (#DeltaH_f ^ @ #) dla elementów wynosi zero.

Od #DeltaH _ („Reakcja”)> 0 #, reakcja jest rzeczywiście endotermiczna.

Koncepcyjnie reakcja ta jest endotermiczna, mimo że jest to więź (między # N # i # O #) jest uformowany; dzieje się tak, ponieważ # N_2 # cząsteczka ma dwa atomy połączone ze sobą przez bardzo silne potrójne wiązanie, co oznacza że więcej energii musi być włamany do zerwania tej więzi niż uwolniony, gdy #NIE# powstaje cząsteczka.

Teraz, aby reakcja była spontaniczna, znak # DeltaG # - Wolna energia Gibbsa - musi być negatywny w danej temperaturze.

Możemy zatem określić spontaniczność tej reakcji za pomocą

#DeltaG _ („reakcja”) = DeltaH _ („reakcja”) - T * DeltaS _ („reakcja”) #

#DeltaG _ („reakcja”) = 180,8 * 10 ^ 3 J - 298 K * 24,71 * J / K = 173,4 kJ #

W tej temperaturze reakcja nie jest spontaniczna. Możemy określić, w jakiej temperaturze reakcja zacznie być spontaniczna przez ustawienie #DeltaG _ („reakcja”) = 0 #.

# 0 = DeltaH _ („reakcja”) - T * DeltaS _ („reakcja”) #

#T = (DeltaH _ („reakcja”)) / (DeltaS _ („reakcja”)) = (180,8 * 10 ^ 3 J) / (24,71 J / K) = 7317 K #

Ta reakcja staje się spontaniczna #7317# # "K" #.

Podsumowując, pytania o procesy endotermiczne lub egzotermiczne obracają się wokół # DeltaH #, # DeltaS #, i # DeltaG # - jeśli chodzi o spontaniczność reakcji.