При стандартных условиях в системе 2NO+O2=2NO2, какая реакция будет протекать: прямая или обратная? Ответ обоснуйте, вычислив G для прямой реакции.

Химия 11 класс Термодинамика химических реакций реакция NO и O2 прямая или обратная реакция вычисление G термодинамика химических реакций стандартные условия химии Новый

Для того чтобы определить, какая реакция будет протекать при стандартных условиях, нам нужно рассмотреть изменение свободной энергии Гиббса (G) для данной реакции. Если G < 0, то реакция будет протекать в прямом направлении, если G > 0, то в обратном.

Реакция, которую мы рассматриваем:

• 2NO + O2 = 2NO2

Теперь давайте вычислим изменение свободной энергии Гиббса (ΔG) для прямой реакции. Для этого нам нужны стандартные значения свободной энергии образования (G) для каждого из веществ. Эти значения можно найти в таблицах термодинамических характеристик.

Предположим, что у нас есть следующие стандартные значения свободной энергии образования (в кДж/моль):

• G(NO) = 86,2
• G(O2) = 0 (для чистого газа в стандартных условиях)
• G(NO2) = 51,3

Теперь мы можем рассчитать ΔG для реакции:

1. Сначала находим сумму G для продуктов:
• 2 * G(NO2) = 2 * 51,3 = 102,6 кДж/моль
2. Теперь находим сумму G для реагентов:
• 2 * G(NO) + G(O2) = 2 * 86,2 + 0 = 172,4 кДж/моль
3. Теперь можем найти ΔG:
• ΔG = ΣG(продукты) - ΣG(реагенты)
• ΔG = 102,6 - 172,4 = -69,8 кДж/моль

Так как ΔG для прямой реакции меньше нуля (ΔG = -69,8 кДж/моль), это означает, что прямая реакция является спонтанной при стандартных условиях.

Вывод: При стандартных условиях в системе 2NO + O2 = 2NO2 будет протекать прямая реакция, так как изменение свободной энергии Гиббса (ΔG) отрицательное.