Какое изменение энтальпии, энтропии и энергии Гиббса происходит в реакции 4Ag (T) + O2 (г) + 2H2S (г) = 2Ag2S (T) + 2H2O (ж) и какая из реакций - прямая или обратная - проходит самопроизвольно при температуре 298 К? Также, как вычислить равновесную температуру этой реакции? Термодинамические характеристики веществ, участвующих в реакции, указаны в таблице. Каков шаг 2: как вычислить изменение энергии Гиббса в ходе реакции и определить направление самопроизвольности реакции при Т = 298 К?

Химия 9 класс Термодинамика химических реакций изменение энтальпии изменение энтропии энергия Гиббса самопроизвольность реакции равновесная температура термодинамические характеристики вычисление энергии Гиббса прямая и обратная реакция Новый

Чтобы ответить на ваш вопрос, давайте разберем шаги, необходимые для вычисления изменения энергии Гиббса (ΔG) в ходе реакции и определения направления самопроизвольности реакции при температуре 298 К.

Шаг 1: Соберите термодинамические данные

Для начала вам понадобятся термодинамические характеристики веществ, участвующих в реакции, которые обычно представлены в таблицах. Вам нужны следующие данные:

• Стандартные энтальпии образования (ΔH°f) для всех веществ.
• Стандартные энтропии (S°) для всех веществ.

Шаг 2: Вычислите изменение энергии Гиббса (ΔG)

Изменение энергии Гиббса для реакции можно вычислить по следующей формуле:

ΔG = ΔH - TΔS

Где:

• ΔG - изменение энергии Гиббса;
• ΔH - изменение энтальпии реакции;
• T - температура в Кельвинах (в данном случае 298 К);
• ΔS - изменение энтропии реакции.

Шаг 3: Вычислите изменения энтальпии (ΔH) и энтропии (ΔS)

Теперь давайте разберем, как вычислить ΔH и ΔS:

1. Для ΔH:
• Вычислите сумму стандартных энтальпий образования продуктов: 2 * ΔH°f(Ag2S) + 2 * ΔH°f(H2O).
• Вычислите сумму стандартных энтальпий образования реагентов: 4 * ΔH°f(Ag) + ΔH°f(O2) + 2 * ΔH°f(H2S).
• ΔH = ΣΔH°f(продукты) - ΣΔH°f(реагенты).
2. Для ΔS:
• Вычислите сумму стандартных энтропий продуктов: 2 * S°(Ag2S) + 2 * S°(H2O).
• Вычислите сумму стандартных энтропий реагентов: 4 * S°(Ag) + S°(O2) + 2 * S°(H2S).
• ΔS = ΣS°(продукты) - ΣS°(реагенты).

Шаг 4: Подставьте значения в формулу для ΔG

Теперь, когда у вас есть значения ΔH и ΔS, подставьте их в формулу ΔG = ΔH - TΔS, чтобы найти значение ΔG.

Шаг 5: Определите направление самопроизвольности реакции

Если ΔG < 0, то реакция происходит самопроизвольно (прямая реакция). Если ΔG > 0, то реакция не происходит самопроизвольно, и возможно, произойдет обратная реакция. Если ΔG = 0, система находится в равновесии.

Шаг 6: Вычисление равновесной температуры

Для вычисления равновесной температуры (T_eq), когда ΔG = 0, используйте уравнение:

T_eq = ΔH / ΔS

Это даст вам температуру, при которой реакция находится в равновесии.

Таким образом, следуя этим шагам, вы сможете вычислить изменения термодинамических характеристик и определить самопроизвольность реакции.