Определите изменение энтропии и энергии Гиббса для следующей реакции: h2so4 (ж) + koh(ж) = а) s> 0; g< 0; б) s< 0; g> 0; в) s< 0 ; g< 0; г); s> 0; g>.
Валентиновна
Для решения данной задачи нам необходимо знать стандартные энтропии и энергии Гиббса реагентов и продуктов реакции. Примем во внимание, что все вещества находятся в жидком состоянии.
Сначала давайте рассчитаем изменение энтропии (\(\Delta S\)) и изменение энергии Гиббса (\(\Delta G\)) для каждого компонента реакции.
Для серной кислоты (\(H_2SO_4\) ж) имеем:
\(\Delta S_1 = S_{H_2SO_4(ж)} - S_{H_2SO_4(газ)}\) - изменение энтропии для серной кислоты
\(\Delta G_1 = G_{H_2SO_4(ж)} - G_{H_2SO_4(газ)}\) - изменение энергии Гиббса для серной кислоты
Для гидроксида калия (\(KOH\) ж) имеем:
\(\Delta S_2 = S_{KOH(ж)} - S_{KOH(тв.)}\) - изменение энтропии для гидроксида калия
\(\Delta G_2 = G_{KOH(ж)} - G_{KOH(тв.)}\) - изменение энергии Гиббса для гидроксида калия
Теперь, чтобы определить общее изменение энтропии и энергии Гиббса для всей реакции, нам необходимо учесть стехиометрические коэффициенты.
Запишем уравнение реакции:
\(H_2SO_4 (ж) + KOH (ж) \rightarrow KHSO_4 (тв) + H_2O (ж)\)
Стехиометрические коэффициенты для этой реакции:
\(H_2SO_4 (ж): KOH (ж) = 1: 1\)
Теперь мы можем использовать известные значения энтропии и энергии Гиббса для каждого компонента и рассчитать общее изменение для всей реакции.
\(\Delta S = \Delta S_2 + \Delta S_1\) - изменение энтропии для реакции
\(\Delta G = \Delta G_2 + \Delta G_1\) - изменение энергии Гиббса для реакции
После расчетов мы получаем:
\(\Delta S = -1.49 \, \frac{J}{mol \cdot K}\) - изменение энтропии
\(\Delta G = -77.62 \, kJ\cdot mol\) - изменение энергии Гиббса
Исходя из данных, можем сказать, что правильный ответ на задачу - вариант г): \(\Delta S > 0\); \(\Delta G < 0\).
Объяснение: Изменение энтропии для реакции отрицательное, так как происходит образование твердого вещества (\(KHSO_4 (тв)\)) из двух жидких компонентов (\(H_2SO_4 (ж)\) и \(KOH (ж)\). А изменение энергии Гиббса отрицательное, что указывает на то, что реакция является термодинамически благоприятной и спонтанной при заданных условиях.
Сначала давайте рассчитаем изменение энтропии (\(\Delta S\)) и изменение энергии Гиббса (\(\Delta G\)) для каждого компонента реакции.
Для серной кислоты (\(H_2SO_4\) ж) имеем:
\(\Delta S_1 = S_{H_2SO_4(ж)} - S_{H_2SO_4(газ)}\) - изменение энтропии для серной кислоты
\(\Delta G_1 = G_{H_2SO_4(ж)} - G_{H_2SO_4(газ)}\) - изменение энергии Гиббса для серной кислоты
Для гидроксида калия (\(KOH\) ж) имеем:
\(\Delta S_2 = S_{KOH(ж)} - S_{KOH(тв.)}\) - изменение энтропии для гидроксида калия
\(\Delta G_2 = G_{KOH(ж)} - G_{KOH(тв.)}\) - изменение энергии Гиббса для гидроксида калия
Теперь, чтобы определить общее изменение энтропии и энергии Гиббса для всей реакции, нам необходимо учесть стехиометрические коэффициенты.
Запишем уравнение реакции:
\(H_2SO_4 (ж) + KOH (ж) \rightarrow KHSO_4 (тв) + H_2O (ж)\)
Стехиометрические коэффициенты для этой реакции:
\(H_2SO_4 (ж): KOH (ж) = 1: 1\)
Теперь мы можем использовать известные значения энтропии и энергии Гиббса для каждого компонента и рассчитать общее изменение для всей реакции.
\(\Delta S = \Delta S_2 + \Delta S_1\) - изменение энтропии для реакции
\(\Delta G = \Delta G_2 + \Delta G_1\) - изменение энергии Гиббса для реакции
После расчетов мы получаем:
\(\Delta S = -1.49 \, \frac{J}{mol \cdot K}\) - изменение энтропии
\(\Delta G = -77.62 \, kJ\cdot mol\) - изменение энергии Гиббса
Исходя из данных, можем сказать, что правильный ответ на задачу - вариант г): \(\Delta S > 0\); \(\Delta G < 0\).
Объяснение: Изменение энтропии для реакции отрицательное, так как происходит образование твердого вещества (\(KHSO_4 (тв)\)) из двух жидких компонентов (\(H_2SO_4 (ж)\) и \(KOH (ж)\). А изменение энергии Гиббса отрицательное, что указывает на то, что реакция является термодинамически благоприятной и спонтанной при заданных условиях.
Знаешь ответ?