Što je primjer problema endotermne procesne prakse?

Što je primjer problema endotermne procesne prakse?
Anonim

DUGI ODGOVOR, Evo nekoliko pitanja koja možete dobiti u problemu endotermnog procesa:

Dobivate sljedeću kemijsku reakciju

#N_ (2 (g)) + O_ (2 (g)) -> 2NO _ ((g)) #

Navedite objašnjenje zašto je ova reakcija endotermna (i konceptualna, i matematička);

Je li ova reakcija spontana 298 K?

Ako ne, na kojoj temperaturi postaje spontano?

Podaci dati: # DeltaH_f ^ @ = +90.4 "kJ / mol" # za #NE# i #DeltaS _ ("reakcija") = 24,7 "J / K" #

Počnimo s matematikom kako bismo je uklonili s puta. Rečeno je da je reakcija endotermna ako se promijeni njena entalpija, #DeltaH _ ("reakcija") #, je pozitivan. Možemo izračunati ovu promjenu entalpije od onoga što nam podaci pružaju.

#DeltaH _ ("reakcija") = "2 mola NO" * 90.4 (kJ) / (mol) - ("1 mol" N_2) * 0 (kJ) / (mol) - ("1 mol" O_2) * 0 (kJ) / (mol) #

#DeltaH _ ("reakcija") = "2 mola NO" * 90.4 (kJ) / (mol) = 180.8 # # "KJ #

Trik ovdje je bio biti svjestan činjenice da entalpija formacije (#DeltaH_f ^ @ #) za elemente je nula.

Od #DeltaH _ ("reakcija")> 0 #reakcija je doista endotermna.

Konceptualno, ova reakcija je endotermna unatoč činjenici da postoji veza (između # N # i # O #) formiran je; to se događa zato što # N_2 # molekula ima svoja dva atoma povezana a vrlo jaka trostruka veza, što znači da više energije mora se staviti u raskid te veze nego što je izdana kada #NE# nastaje molekula.

Sada, da bi reakcija bila spontana, znak # DeltaG # - Gibbsova slobodna energija - mora biti negativan na zadanoj temperaturi.

Stoga možemo odrediti spontanost ove reakcije pomoću

#DeltaG _ ("reakcija") = DeltaH _ ("reakcija") - T * DeltaS _ ("reakcija") #

#DeltaG _ ("reakcija") = 180,8 * 10 ^ 3 J - 298 K * 24,71 * J / K = 173,4 kJ #

Reakcija nije spontana na toj temperaturi. Možemo odrediti na kojoj temperaturi reakcija počinje spontano postavljanjem #DeltaG _ ("reakcija") = 0 #.

# 0 = DeltaH _ ("reakcija") - T * DeltaS _ ("reakcija") #

#T = (DeltaH _ ("reakcija")) / (DeltaS _ ("reakcija")) = (180.8 * 10 ^ 3 J) / (24.71J / K) = 7317K #

Ova reakcija postaje spontana #7317# # "K" #.

Kao zaključak, pitanja o endotermnim ili egzotermnim procesima vrte se okolo # DeltaH #, # Delte #, i # DeltaG # - ako se radi o spontanosti reakcije.