Сложный контрольный вопрос по Химии На основании стандартных теплоты образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите G 0 298 реакции, протекающей по уравнению: NH4Cl(к) +NaOH(к) = NaCl(к) + H2O(г) + NH3(г). Возможна ли данная реакция при стандартных условиях?
Для расчета ΔG^0_298 реакции нужно воспользоваться уравнением Гиббса:
ΔG^0_298 = ΔH^0_298 - TΔS^0_298,
где ΔH^0_298 - стандартная энтальпия реакции, ΔS^0_298 - стандартная энтропия реакции, T - температура в Кельвинах.
Дано, что:
ΔH^0_298NH4ClNH4ClNH4Cl = -314.4 кДж/моль
ΔH^0_298NaOHNaOHNaOH = -425.5 кДж/моль
ΔH^0_298NaClNaClNaCl = -411.12 кДж/моль
ΔH^0_298H2OH2OH2O = -285.8 кДж/моль
ΔH^0_298NH3NH3NH3 = -46.19 кДж/моль
ΔS^0_298NH4ClNH4ClNH4Cl = 94.6 Дж/моль∙Кмоль∙Кмоль∙К ΔS^0_298NaOHNaOHNaOH = 51.18 Дж/моль∙Кмоль∙Кмоль∙К ΔS^0_298NaClNaClNaCl = 72.12 Дж/моль∙Кмоль∙Кмоль∙К ΔS^0_298H2OH2OH2O = 69.95 Дж/моль∙Кмоль∙Кмоль∙К ΔS^0_298NH3NH3NH3 = 192.77 Дж/моль∙Кмоль∙Кмоль∙К
Сначала найдем изменение энтропии реакции:
ΔS^0_298 = ΣS^0_продуктов - ΣS^0_реагентов
ΔS^0_298 = 72.12+69.95+192.7772.12 + 69.95 + 192.7772.12+69.95+192.77 - 94.6+51.1894.6 + 51.1894.6+51.18 ΔS^0_298 = 389.66 Дж/моль∙Кмоль∙Кмоль∙К
Теперь найдем изменение энтальпии реакции:
ΔH^0_298 = ΣH^0_продуктов - ΣH^0_реагентов
ΔH^0_298 = −411.12−285.8−46.19-411.12 - 285.8 - 46.19−411.12−285.8−46.19 - −314.4−425.5-314.4 - 425.5−314.4−425.5 ΔH^0_298 = -746.43 кДж/моль
Теперь подставим полученные значения в уравнение Гиббса:
ΔG^0_298 = -746.43 - 298К∗389.66Дж/(моль∙К)298 К * 389.66 Дж/(моль∙К)298К∗389.66Дж/(моль∙К) ΔG^0_298 = -746.43 - 116262.68 Дж/моль
ΔG^0_298 = -116009.31 Дж/моль
ΔG^0_298 для данной реакции равно -116009.31 Дж/моль. Поскольку ΔG^0_298 отрицательно, реакция протекает спонтанно при стандартных условиях.