Используя имеющиеся данные, произведите вычисление стандартного изменения энтропии в реакции H2(г) + ЅO2(г) = H2O(г

Для решения данной задачи мы можем использовать формулу для вычисления изменения энтропии в химической реакции. Формула выглядит следующим образом:

\[\Delta S = \sum n_i S^{\circ}_{\text{продуктов}} - \sum m_i S^{\circ}_{\text{реагентов}}\]

Где:
\(\Delta S\) - стандартное изменение энтропии реакции,
\(n_i\) и \(m_i\) - коэффициенты перед формулами продуктов и реагентов соответственно,
\(S^{\circ}_{\text{продуктов}}\) - стандартная энтропия продуктов,
\(S^{\circ}_{\text{реагентов}}\) - стандартная энтропия реагентов.

Теперь давайте посмотрим на имеющиеся данные и найдем нужные значения.

Для реакции H₂(г) + 1/2O₂(г) → H₂O(г) у нас есть следующие стандартные энтропии:
\(S^{\circ}_{\text{продуктов}} = 188.83 \dfrac{\text{Дж}}{\text{моль} \cdot \text{К}}\)
\(S^{\circ}_{\text{реагентов}} = 130.68 \dfrac{\text{Дж}}{\text{моль} \cdot \text{К}}\)

Теперь мы можем подставить значения в формулу и рассчитать изменение стандартной энтропии для каждой температуры.

a) При температуре 25 градусов Цельсия:
Переведем температуру в кельвины, так как температура должна быть в шкале Кельвина для данной формулы.
Температура в Кельвинах = 25 °C + 273.15 = 298.15 K

Теперь можем подставить значения в формулу:
\(\Delta S = (1) \cdot (188.83) - (1 + 1/2) \cdot (130.68)\)

\(\Delta S = 188.83 - 196.02 = -7.19 \dfrac{\text{Дж}}{\text{моль} \cdot \text{K}}\)

Итак, стандартное изменение энтропии для реакции H₂(г) + ЅO₂(г) = H₂O(г) при температуре 25 градусов Цельсия равно -7.19 Дж/(моль·К).

б) При температуре 300 градусов Цельсия:
Переведем температуру в Кельвины:
Температура в Кельвинах = 300 °C + 273.15 = 573.15 K

Теперь можем подставить значения в формулу:
\(\Delta S = (1) \cdot (188.83) - (1 + 1/2) \cdot (130.68)\)

\(\Delta S = 188.83 - 196.02 = -7.19 \dfrac{\text{Дж}}{\text{моль} \cdot \text{K}}\)

Итак, стандартное изменение энтропии для реакции H₂(г) + ЅO₂(г) = H₂O(г) при температуре 300 градусов Цельсия также равно -7.19 Дж/(моль·К).

Обратите внимание, что в данной реакции изменение энтропии отрицательно при обеих температурах. Это означает, что система становится менее упорядоченной в процессе реакции.