1. Begrijp de reactie

De vorming van ammoniak (NH₃) uit zijn elementen wordt weergegeven door de volgende evenwichtige chemische vergelijking:

N₂ (g) + 3H₂ (g) ⇌ 2NH₃ (g)

2. De Gibbs Free Energy -vergelijking

De Gibbs vrije energieverandering (ΔG) voor een reactie wordt berekend met behulp van de volgende vergelijking:

Δg =ΔH - Tδs

Waar:

* ΔG is de verandering in Gibbs -vrije energie (in kj/mol)

* ΔH is de verandering in enthalpie (in kj/mol)

* t is de temperatuur in Kelvin (K)

* ΔS is de verandering in entropie (in j/mol · k)

3. Verzamel de nodige thermodynamische gegevens

U hebt de volgende thermodynamische gegevens nodig voor de reactie bij 25 ° C (298 K):

* ΔH ° F (NH₃) :Standaard enthalpie van de vorming van ammoniak (kijk omhoog in een tabel of online, het is meestal ongeveer -46 kJ/mol)

* ΔH ° F (n₂) en ΔH ° F (h₂) :Standaard enthalpie van de vorming van de elementen in hun standaardtoestand (beide zijn 0 kJ/mol)

* ΔS ° (NH₃) :Standaard entropie van ammoniak (kijk omhoog in een tabel of online)

* δs ° (n₂) en ΔS ° (h₂) :Standaard entropie van stikstof en waterstof (kijk omhoog in een tabel of online)

4. Bereken AH en AS voor de reactie

* ΔH :De verandering in enthalpie voor de reactie (ΔH °) wordt berekend met behulp van de standaard enthalpies van formatie:

ΔH ° =[2 * ΔH ° F (nH₃)] - [ΔH ° F (n₂) + 3 * ΔH ° F (h₂)]

* ΔS :De verandering in entropie voor de reactie (AS °) wordt op dezelfde manier berekend met behulp van de standaard entropieën:

ΔS ° =[2 * ΔS ° (nH₃)] - [ΔS ° (n₂) + 3 * δs ° (h₂)]

5. Bereken ΔG

Vervang de waarden die u hebt verkregen voor AH, AS en T (298 K) in de Gibbs Free Energy -vergelijking:

Δg =ΔH - Tδs

belangrijke opmerkingen

* Standaardomstandigheden: De waarden die in deze berekening worden gebruikt (ΔH ° F, AS °) zijn meestal standaardwaarden, wat betekent dat ze worden gemeten onder standaardomstandigheden (298 K en 1 atm).

* eenheden: Zorg ervoor dat alle eenheden consistent zijn (kj voor ΔH, j voor δs en k voor t). Mogelijk moet u zich indien nodig tussen KJ en J converteren.

* negatieve ΔG: Een negatieve waarde voor ΔG geeft aan dat de reactie spontaan (favoriete) onder de gegeven omstandigheden is.

Voorbeeld:

Laten we aannemen dat u de volgende standaard thermodynamische waarden vindt:

* ΔH ° F (nH₃) =-46 kJ/mol

* AS ° (NH₃) =192 J/mol · k

* ΔS ° (n₂) =191 J/mol · k

* AS ° (H₂) =131 J/Mol · K

Volgens de bovenstaande stappen kunt u AH, AS en vervolgens Ag berekenen. Vergeet niet om consistente eenheden voor de berekening te gebruiken!

Laat het me weten als je specifieke waarden hebt voor de enthalpie en entropie van de formatie, zodat ik een volledige berekening voor je kan bieden!