Care este un exemplu al unei probleme de practică a procesului endotermic?

RASPUNS LUNG. Iată câteva dintre întrebările pe care le-ați putea obține într-o problemă a procesului endotermic:

Vi se oferă următoarea reacție chimică

(2 (g)) + O (2 (g)) -> 2NO ((g)) #

Oferiți o explicație pentru motivul pentru care această reacție este endotermică (atât conceptuală, cât și matematică);

Această reacție este spontană la 298 K?

Dacă nu, la ce temperatură devine spontană?

Date date: # DeltaH_f ^ @ = +90,4 "kJ / mol" # pentru #NU# și #DeltaS _ ("reacție") = 24,7 "J / K" #

Să începem cu matematica pentru a scăpa de ea. Se spune că o reacție este endotermă dacă schimbarea ei în entalpie, #DeltaH _ ("reacție") #, este pozitiv. Putem calcula această schimbare în entalpie din ceea ce ne oferă datele.

# 1 (mol) N (2) * 0 (kJ) / (mol) - ("1 mol" kJ) / (mol) #

#DeltaH ("reacție") = "2 moli NO" * 90,4 (kJ) / (mol) = 180,8 # # "KJ #

Trick-ul de aici era să fii conștient de faptul că entalpia formării (#DeltaH_f ^ @ #) pentru elemente este zero.

De cand #DeltaH _ ("reacție")> 0 #, reacția este într-adevăr endotermă.

Conceptual, această reacție este endotermă în ciuda faptului că o legătură (între # N # și # O #) este formata; acest lucru se întâmplă pentru că # # N_2 molecula are cei doi atomi legați împreună de a foarte puternică legătură triplă, ceea ce înseamnă că mai multă energie trebuie să fie puse în rupere această legătură decât este eliberat atunci când #NU# se formează moleculă.

Acum, pentru ca o reacție să fie spontană, semnul # # DeltaG - energia liberă a lui Gibbs - trebuie să fie negativ la temperatura dată.

Prin urmare, putem determina spontaneitatea acestei reacții prin utilizarea

#DeltaG _ ("reacție") = DeltaH ("reacție") - T * DeltaS ("reacție") #

#DeltaG _ ("reacție") = 180,8 * 10 ^ 3 J-298 K * 24,71 * J / K = 173,4 kJ #

Reacția nu este spontană la această temperatură. Putem determina la ce temperatură reacția începe să fie spontană prin stabilire #DeltaG _ ("reacție") = 0 #.

# 0 = DeltaH ("reacție") - T * DeltaS ("reacție") #

#T = (DeltaH ("reacție")) / (DeltaS ("reacție")) = (180,8x103 J) / (24,71J / K)

Această reacție devine spontană la #7317# # "K" #.

Ca o concluzie, întrebările despre procesele endotermice sau exoterme se învârt în jurul lor # # DeltaH, # # Delte, și # # DeltaG - dacă spontaneitatea unei reacții este în discuție.