Решение задач по химии на расчет значений энергии Гиббса реакции

Задача 308. 

Рассчитать значения   следующих реакций и установить, в каком направлении они могут протекать самопроизвольно в стандартных условиях при 25°С:

Решение:
По табличным данным стандартные значения   веществ, участвующих в реакции равны:

Стандартные значения  простых веществ равны нулю. Отсюда, для стандартной энергии Гиббса реакций, находим:

Таким образом, в стандартных условиях при 25 °С реакция (а) протекает в обратном направлении  > 0), реакции (б) и (в) могут протекать в сторону прямой реакции, потому что  < 0.

Ответ: а) 22,5 кДж; б) -59,2 кДж; в) -3285 кДж

Задача 309. 
Пользуясь справочными данными, показать, что в стандартных условиях при 25°С реакция:
Cu(к) + ZnO(к) = Zn(к) + CuO(к) невозможна. 
Решение:
По табличным данным стандартные значения  веществ, участвующих в реакции равны:

Стандартные значения   простых веществ равны нулю. Отсюда, для стандартной энергии Гиббса реакции, находим:

Так как   > 0, то в стандартных условиях данная реакция невозможна

Задача 310. 
Установить, протекание каких из нижеследующих реакций возможно в стандартных условиях при 25 °С:

Решение:
По табличным данным стандартные значения   веществ, участвующих в реакции равны:

Стандартные значения   простых веществ равны нулю. Отсюда, для стандартной энергии Гиббса реакций, находим:

Так как для реакций (б) и (в)   < 0, то данные реакции могут протекать в стандартных условиях, а так как для реакции (а)   > 0, то данная реакция не может протекать в стандартных условиях. 

Ответ: (б) и (в).

Задача 311. 
Вычислить  для реакции:
СаСО_3(к) = СаО_(к) + СО_2(г) 
при 25, 500 и 1500°С. Зависимостью   и   от температуры пренебречь.
Построить график зависимости от температуры и найти по графику температуру, выше которой указанная реакция в стандартных условиях может протекать самопроизвольно.
Решение:
1) По табличным данным стандартные значения   веществ, участвующих в реакции равны:

Отсюда, для стандартной энергии Гиббса реакции, находим:

Видео:Свободная энергия Гиббса. 10 класс.Скачать

2) По табличным данным стандартные значения и веществ, участвующих в реакции равны:

Отсюда находим:

1) Рассчитаем   при температуре 500 °С (773К)

2) Теперь рассчитаем   при температуре 1500 °С (1773К):

4) Построим график зависимости   от Т, найдём значение температуры при  = 0: