1) Возможен процесс восстановления марганца из его оксида MnO2(k) + 2C(Графит) =9Mn(k) +2CO(г) при 298 К и при 1000 К? 2) Какой фактор энтальпийный или энтропийный определяет направление протекания приведенного выше процесса при указанных температурах?
1) Первое уравнение описывает процесс восстановления марганца из оксида марганцаIVIVIV MnO2 при реакции с графитом C. При этом образуется металлический марганец Mn и выделяется углекислый газ CO.
Посмотрим на изменение энтальпии реакции: ΔH = ΣΔHпродуктовΔH продуктовΔHпродуктов - ΣΔHреактантовΔH реактантовΔHреактантов
В данном случае, энтальпийное изменение реакции отрицательное, так как энергия связи в продуктах меньше, чем в реактантах. Следовательно, процесс восстановления марганца из его оксида будет протекать самопроизвольно.
2) При 298 К и 1000 К для данного процесса важным фактором, определяющим направление протекания реакции, является энтропийное изменение.
Энтропия системы увеличивается за счет образования газообразного продукта углекислого газа и твердого марганца. При 298 К и 1000 К изменение энтропии будет положительным, что также подтверждает самопроизвольность данного процесса.
1) Первое уравнение описывает процесс восстановления марганца из оксида марганцаIVIVIV MnO2 при реакции с графитом C. При этом образуется металлический марганец Mn и выделяется углекислый газ CO.
Посмотрим на изменение энтальпии реакции:
ΔH = ΣΔHпродуктовΔH продуктовΔHпродуктов - ΣΔHреактантовΔH реактантовΔHреактантов
ΔH = 9ΔHMnMnMn + 2ΔHCOCOCO - ΔH[MnO2]+2ΔH[C]ΔH[MnO2] + 2ΔH[C]ΔH[MnO2]+2ΔH[C]
В данном случае, энтальпийное изменение реакции отрицательное, так как энергия связи в продуктах меньше, чем в реактантах. Следовательно, процесс восстановления марганца из его оксида будет протекать самопроизвольно.
2) При 298 К и 1000 К для данного процесса важным фактором, определяющим направление протекания реакции, является энтропийное изменение.
ΔS = ΣSпродуктовS продуктовSпродуктов - ΣSреактантовS реактантовSреактантов
ΔS = 9SMnMnMn + 2SCOCOCO - S[MnO2]+2S[C]S[MnO2] + 2S[C]S[MnO2]+2S[C]
Энтропия системы увеличивается за счет образования газообразного продукта углекислого газа и твердого марганца. При 298 К и 1000 К изменение энтропии будет положительным, что также подтверждает самопроизвольность данного процесса.