Какова энтропия реакции при стандартных условиях реагентов и продуктов процесса ch4(г) + h2o(г) = co(г) + 3h2(г)?

Энтропия реакции (\(\Delta S^\circ\)) является мерой хаоса или беспорядка системы в процессе химической реакции. Чтобы вычислить ее, мы должны знать изменение количества веществ и их энтропийных значений для реагентов и продуктов.

Для решения этой задачи, начнем с расчета изменения количества веществ. У нас есть реагенты \(CH_4\) и \(H_2O\), и продукты \(CO\) и \(3H_2\). Согласно сбалансированному уравнению реакции, у нас есть 1 моль \(CH_4\) и \(H_2O\), и 1 моль \(CO\) и 3 моль \(H_2\) в продуктах.

Теперь посмотрим на энтропийные значения для каждого компонента. Значения энтропии обычно измеряются в дж/моль·К. Для данной задачи у нас есть следующие значения энтропии стандартные условия при температуре 298 К:

\(S^\circ(CH_4) = 186,3 \, \text{Дж/моль·К}\)

\(S^\circ(H_2O) = 188,7 \, \text{Дж/моль·К}\)

\(S^\circ(CO) = 197,7 \, \text{Дж/моль·К}\)

\(S^\circ(H_2) = 130,6 \, \text{Дж/моль·К}\)

Теперь мы можем использовать эти значения для вычисления энтропии реакции. Формула для вычисления \( \Delta S^\circ \) выглядит следующим образом:

\(\Delta S^\circ = \sum \nu \cdot S^\circ_{\text{продукты}} - \sum \nu \cdot S^\circ_{\text{реагенты}}\)

Где \( \nu \) - коэффициенты перед веществами в сбалансированном уравнении реакции.

Подставим значения энтропий и коэффициенты перед веществами в формулу:

\[
\begin{align*}
\Delta S^\circ &= (1 \cdot (197,7 \, \text{Дж/моль·К}) + 3 \cdot (130,6 \, \text{Дж/моль·К})) \\
&- (1 \cdot (186,3 \, \text{Дж/моль·К}) + 1 \cdot (188,7 \, \text{Дж/моль·К})) \\
&= 214,39 \, \text{Дж/моль·К}
\end{align*}
\]

Таким образом, энтропия реакции при стандартных условиях для данного процесса равна \( 214,39 \, \text{Дж/моль·К} \).

Обратите внимание, что единицы измерения для энтропии реакции - джоули на моль и кельвины - представлены в ответе.