3240

Определение стандартного теплового эффекта

Контрольная

Химия и фармакология

В системе протекает экзотермическая реакция, энтропия системы при этом возрастает, а энергия Гиббса убывает, то это значит, что реакция в системе может протекать самопроизвольно при любых температурах.

Русский

2012-10-28

54.5 KB

8 чел.

СuO(т) + H2S(г) = СuS (т) + H2O (Ж)  Т=725К

Ноf (298),

кДж/моль.

Sо(298),

Дж/ (моль К)

а

b

с/

Gоf(298), кДж/ моль

СuO

-162.00

42,63

43,83

16,77

-5,88

-134,26

H2S

-20.6

205,7

29,37

15,4

-

-33,5

СuS

-53.14

66,53

44,35

11,05

-

-53,58

H2O

-285.83

69,95

39,02

76,64

11,96

-237,23

Определим стандартный тепловой эффект образования нашей реакции:

Так как<0 то, происходит выделение тепла, реакция экзотермическая.

Рассчитаем тепловой эффект реакции при заданной температуре 725 К. При этой температуре происходит фазовый переход Н2О(ж)→Н2О (г)

а/=а-ан о=10,17-39,02=-28,85

в=11,05+76,64-16,77-15,4=55,52*10-3

в/=55,52-76,64=-21,12*10-3

с=11,96+5,88=17,84*105

с/=5,88*105

Нr(725)=-156370-28.85(725-298)-21.12*10-3(7252-2982)/2+5,88*105(1/298-1/373)+44020+30(725-373)+10,71*10-3(7252-3732)/2 +0,33*105(1/373-1/725) = -109,711 КДж

При повышении температуры, тепловой эффект понижается за счет фазового перехода воды.

Найдем внутреннюю энергию при стандартных условиях.

Н= U + nRТ

n=nконnнач = -1

U = HnRT =-156.37*103 – ((-1)*8.31*298))= -153,89кДж

Внутренняя энергия при 725 К

U = HnRT=-109711-(-1*8,31*725)=-103,686 КДж

При увеличении температуры внутренняя энергия увеличивается.

Рассчитаем энтропию в стандартных условиях (справедливо только для идеальных систем)

Так как значение энтропии отрицательное то процесс идет в обратном направлении, процесс является не самопроизвольным.

Рассчитаем энтропию при заданной температуре, при этой температуре происходит фазовый переход.

С увеличением температуры хаос в системе увеличивается, и как следствие, энтропия так же возрастает, процесс самопроизвольный (Все расчеты энтропии ведутся только для изолированных систем)

Определим энергию Гиббса в стандартных условиях:

кДж

G(Т) = -156,37-298(-111,85)=31174.93 Дж=31.174 кДж

Полученное значение энергии Гиббса (G>0) указывает на то, что процесс протекает не самопроизвольно в стандартных условиях

Рассчитаем энергию Гиббса при температуре 725 К.

= -109,6 кДж

При повышении температуры, энергия Гиббса уменьшается, процесс является самопроизвольным.

Вычислим энергию Гельмгольца в стандартных условиях

F=U-TS=-153.89*103-298*(-111.85)=-120,56кДж

Так как значение энергии Гельмгольца меньше ноля, то протекает самопроизвольный процесс.

Энергия Гельмгольца при 725 К.

F=-103,686*103-725*0.15=-212.44кДж

При повышении температуры, энергия Гельмгольца увеличивается, процесс самопроизвольный.

Вывод:так как в системе протекает экзотермическая реакция (Н<0),энтропия системы при этом возрастает S>0, а энергия Гиббса убывает, то это значит, что реакция в системе может протекать самопроизвольно при любых температурах.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

62620. Урок как основная форма обучения экологии в школе 24.24 KB
  Задач конкретного урока и его места в общей системе уроков определение оптимального содержания урока и с учетом подготовки учащихся выбор рациональных методов приемов и средств стимулирования и контроля сочетание различных форм работы с деятельностью учащихся...
62622. Цитология 3.66 MB
  Прокариотические прокариоты клетки не имеющие выраженного ядра. Эукариотические эукариоты клетки имеющие выраженное ядро. Виды клеток Нервные клетки Эпетелиальные клетки Клетки крови Соединительные клетки...
62625. Online stores 22.89 KB
  Практическая цель: систематизировать знания. Развивающая цель: способствовать интересу учащихся к изучению иностранного языка развитие памяти речи внимания логического мышления.