Энтальпия и энтропия реакции. Задачи 3 — 4

Расчет энтальпии и энтропии химической реакции для определения возможности самопроизвольного протекания процесса

 

Энтальпия образования озона из кислорода

 

 

Задача 3.
Исходя из энтальпий реакций окисления Аs2О3  кислородом и озоном:
Аs2О3  + О2 = Аs2О5;  ∆Н0298х.р. = -271 кДж/моль; 
3Аs2О3  + 2О3 = 3Аs2О5;  ∆Н0298х.р. = -1096 кДж/моль.
Вычислите энтальпию образования озона из кислорода.
Решение:
Для решения задачи запишем оба уравнения  реакций, умножим первое на третье и вычтем  из него второе.
3Аs2О3 + 3О2 = 3Аs2О5;     3∆Н0298х.р. = 3.(-271 кДж/моль); 
3Аs2О3  + 2О3 = 3Аs2О5;  ∆Н0298х.р.. = -1096 кДж/моль;
3Аs2О3 + 3О2 – (3Аs2О3  + 2О3) = 3Аs2О5 — 3Аs2О5;  3∆Н0298х.р. — ∆Н0298х.р.;
2 = 2О3;  3.(-271 кДж/моль) — (-1096 кДж/моль) = -813 + 1096 = 283 кДж/моль.
Энтальпия образования озона из кислорода равна +283 кДж/моль.


Возможность самопроизвольного протекания реакции при стандартных условиях

Задача 4.
Используя стандартные значения энтальпии и энтропии  веществ, участвующих в следующей реакции:
Сu2О(к) + 1/2О2(г) = 2СuО(к), определите в результате расчета ∆G0298х.р. возможность самопроизвольного протекания вышеназванной реакции при стандартных условиях.
Решение:
В основе термохимических расчетов лежит закон Гесса (1840 г.): тепловой эффект реакции зависит только от природы и физического состояния исходных веществ и конечных продуктов, но не зависит от пути перехода.
В термохимических расчетах применяют чаще следствие из закона Гесса: тепловой эффект реакции (∆Hх.р) равен сумме энтальпий образования? Hобр продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов:

     

Сu2О(к) + 1/2О2(г) = 2СuО(к);
∆Нх.р. = 2∆Н(СuО(к) — ∆Н(Сu2О(к) — 1/2∆Н(О2(г); т.к. ∆Н для простых веществ равна 0, то выражение принимает вид:
∆Нх.р. = 2∆Н(СuО(к)) — ∆Н(Сu2О(к);
∆Нх.р = 2.(-165,3) – (-167,36) = -163,24 кДж/моль= -163,24 . 103Дж/моль.

Энтропия является функцией состояния, т.е. ее изменение (∆S) зависит только от начального (S1) и конечного (S2)состояния и не зависит от пути процесса:

   

∆Sх.р. = 2∆S(СuО(к)) — ∆S(Сu2О(к) — 1/2∆S(О2(г) = 2 . 42,64 — 93,93 — 1/2 . 205,04 =
=  -111,17 Дж/моль.К

∆G, можно найти из соотношения:

∆G = ∆H – T∆S.

Необходимо рассчитать возможность самопроизвольного протекания реакции при стандартных условиях (Т=298), получим:

∆G = (-163,24 . 103)  — 298(-111,17) =  (-163,24 . 103)  + (33,13 . 103)  =  -130.92 кДж.   

∆G  < 0, следовательно -реакция может протекать самопроизвольно.

📸 Видео

Тепловой эффект хим. реакции. Энтальпия. Закон Гесса. Капучинка ^-^Скачать

Тепловой эффект хим. реакции. Энтальпия. Закон Гесса. Капучинка ^-^

Внутренняя энергия и энтальпия. Расчет энтальпии. Практическая часть. 10 класс.Скачать

Внутренняя энергия и энтальпия. Расчет энтальпии. Практическая часть. 10 класс.

Энтальпия реакции. Решение задачи.Скачать

Энтальпия реакции. Решение задачи.

Энтропия. 10 класс.Скачать

Энтропия. 10 класс.

Что такое Энтропия?Скачать

Что такое Энтропия?

Внутренняя энергия и энтальпия. 10 класс.Скачать

Внутренняя энергия и энтальпия. 10 класс.

Как рассчитать стандартную энтальпию образования вещества | Физическая химияСкачать

Как рассчитать стандартную энтальпию образования вещества | Физическая химия

Химия | Тепловой эффект химической реакции (энтальпия)Скачать

Химия | Тепловой эффект химической реакции (энтальпия)

Термодинамика. Решение задач. Энтальпия, энтропия, энергия ГиббсаСкачать

Термодинамика. Решение задач. Энтальпия, энтропия, энергия Гиббса

Тепловой эффект реакции. ЗадачиСкачать

Тепловой эффект реакции. Задачи

Закон Гесса и изменение энтальпии реакцииСкачать

Закон Гесса и изменение энтальпии реакции

ЭнтальпияСкачать

Энтальпия

Экзо- и эндотермические реакции. Тепловой эффект химических реакций. 8 класс.Скачать

Экзо- и эндотермические реакции. Тепловой эффект химических реакций. 8 класс.

Закон Гесса. Практическая часть. 10 класс.Скачать

Закон Гесса. Практическая часть. 10 класс.

Решение задач на первое начало термодинамики. ТермохимияСкачать

Решение задач на первое начало термодинамики. Термохимия

Решение задачи 1-4 "Расчет изменения энтропии при нагревании и фазовых переходахСкачать

Решение задачи 1-4 "Расчет изменения энтропии при нагревании и фазовых переходах

Закон Гесса. 10 класс.Скачать

Закон Гесса. 10 класс.

Решение задач на термохимические уравнения. 8 класс.Скачать

Решение задач на термохимические уравнения. 8 класс.

Решение задач на зависимость энтальпии от температурыСкачать

Решение задач на зависимость энтальпии от температуры

Свободная энергия Гиббса. 10 класс.Скачать

Свободная энергия Гиббса. 10 класс.
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии