Химиялық реакциялардың энергетикасы мен бағыты
жүктеу/скачать 31,94 Kb.
|
СӨЖ сабақ№2
| ΔH0(реакция)= ∑nΔH0түз(өнім) - ∑nΔH0түз (баст.зат).
Типтік есептерді шығару. 1 есеп. Метанның жану реакциясының CH4(г)+2O2(г)=CO2(г)+2H2O(г) Стандартты энтальпиясын анықтаңыз, егер ∆Н°( CO2) =-409,2 кДж/моль ∆Н°( H2O) =-242 кДж/моль ∆Н°( CH4) = -75,5 кДж/моль ∆Н°( O2) =0,0 кДж/моль Шешуі: Г.Н. Гесс заңының салдары бойынша метанның жану реакциясының энтальпиясын анықтаңыз: ∆Н°=[-409,2+2(-242)]-[-75,5] =-817,7 кДж/моль Жауабы: -817,7 кДж/моль 2 есеп. Сутектің жану реакциясының термохимиялық теңдеуі: H2(Г)+1/2O2(Г)=H2O(Г)+242 кДж Стандартты жағдайда 10 л күркіреу газ қопарылыс бергенде бөлінетін жылу мөршерін есептеңіз. Шешуі: 1. Реакция теңдеуі бойынша 1 моль сутек газы 0,5 моль оттекпен әрекеттеседі, яғни қалыпты жағдайда 33,6 л газ қоспасы, Гей-Люссак заңы бойынша осы қоспаның стандартты жағдайдағы көлемі анықталады: 2. Реакцияның термохимиялық теңдеуі бойынша 36,7 л күркіреуік газ қопарылыс бергенде 242 кДж жылу бөлінеді, ал 100 л газ қопарылыс бергенде 36,7л --------------242 кДж 100л----------------Q Жауабы: 659,4 кДж 3 есеп. Реакцияға қатысатын және реакция нәтижесінде түзілетін қосылыстардың Гиббс энергиясының мөлшеріне қарай төмендегі реакцияның жүру мүмкіншілігін анықтаңыз: 2NaOH(қ)+SiO2(қ)=Na2SiO3(қ)+H2O(c) ∆G°( SiO2)=-803,75 кДж/моль ∆G°( NaOH)=-419,5 кДж/моль ∆G°( Na2SiO3)=-1427,8 кДж/моль ∆G°( H2O)=-237,5 кДж/моль Шешуі: Реакцияның Гиббс энергиясының өзгеруін есептейді. Гиббс энергиясының өзгеру шамасына қарай реакция бағытын анықтайды. Егер ∆G°<0, реакция тура бағытта жүре алады. ∆G°<0, олай болса реакцияның тура бағытта жүруі мүмкін. 4 есеп. Мына реакцияның тұрақты температурада өздігінен жүру мүмкіндігін анықтаңыз. 2С(графит)+Н2(г) =С2Н2(г) S°( С(графит))=5,74 Дж/моль·К S°( Н2)= 130,6 Дж/моль·К S°( С2Н2)= 200,8 Дж/моль·К Шешуі: Реакцияның жүру бағытын оның энтропия мөлшерінің өзгеруі бойынша анықтайды. Энтропия аддитивті функция, яғни оның өзгеруі жүйенің әрбір бөліміндей энтропия өзгерістерінің қосындысына тең, жекелеген жүйедегі энтропия өзгеруі бойынша жүретін процестің бағытын анықтайды. Процестің бағытын көрсету үшін энтропия өзгеруінің таңбасын табу керек. Энтропия артатын болса, процесс қайтымсыз, яғни энтропияның оң таңбасы (∆ S°>0) процесстің өздігінен жүре алмайтындығын көрсетеді. Энтропияның өзгеруі анықталады: ∆ S°>0 бұл реакция өздігінен тура бағытта жүре алады. 5 есеп. 400°К және 1000°К реакцияның: MgCO3(T)=MgO(T)+CO2(Г) Стандартты Гиббс энергиясын есептеңіз, егер ∆ Н°( MgCO3)=-1113 кДж/моль ∆ Н°( MgO)=-602 кДж/моль ∆ Н°( CO2)= -394 кДж/моль ∆ S°( MgCO3)=66 Дж/моль·К ∆ S°( MgO)=27 Дж/моль·К ∆ S°( CO2)=214 Дж/моль·К Шешуі: 1. Гесс заңының бірінші салдары бойынша: Есептеп табамыз: 2.Гиббс формуласы бойынша: ∆G°=∆ Н°-Т∆ S° 400°К ∆G°=117-400·0,175=+47кДж/моль 1000 °К ∆G°=117-1000·0,175 =-58кДж/моль Өздігінен жүретін процестің мүмкіндігі 400°К ∆G°=+47кДж/моль (∆G°>0 реакция тура бағытта жүрмейді) 1000 °К ∆G°=-58кДж/моль (∆G°<0 реакция өздігінен тура бағытта жүреді) Болжау: ∆ Н° және ∆ S° температураға тәуелсіз. жүктеу/скачать 31,94 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|