Wetenschap
Inzicht in spontaniteit
* spontaniteit verwijst naar of een reactie zal optreden zonder externe energie -input.
* Gibbs vrije energie (ΔG) is een thermodynamische hoeveelheid die spontaniteit voorspelt:
* ΔG <0: Reactie is spontaan (is voorstander van productvorming)
* ΔG> 0: Reactie is niet-spontaan (vereist energie-input)
* ΔG =0: Reactie is in evenwicht
De vergelijking voor Gibbs Free Energy
De relatie tussen Gibbs -vrije energie (ΔG), enthalpie (ΔH), entropie (δs) en temperatuur (t) is:
`` `
Δg =ΔH - Tδs
`` `
* ΔH: Enthalpy -verandering (warmte geabsorbeerd of vrijgegeven)
* Negatief ΔH:exotherme (laat warmte vrij)
* Positief ΔH:endotherm (absorbeert warmte)
* δs: Entropiewijziging (verandering in wanorde)
* Positieve AS:toename van de wanorde
* Negatieve AS:afname van de wanorde
* t: Temperatuur (in Kelvin)
wat we nodig hebben
Om de temperatuur te bepalen waarop de reactie spontaan is, hebben we nodig:
1. Enthalpy Change (ΔH): U heeft "-92 kJ mol" verstrekt, maar de eenheid moet "kj/mol" zijn. We gaan ervan uit dat dit de enthalpie -verandering is en het is exotherme (negatieve waarde).
2. Entropie -verandering (AS): U heeft "-199 molk" verstrekt, wat onvolledig lijkt. De eenheid moet "j/mol · k" zijn. Geef de juiste waarde van de entropiewijziging op.
Oplossen voor temperatuur
1. Set ΔG =0: Een reactie wordt spontaan wanneer Ag negatief wordt. We zullen de temperatuur vinden waarbij Ag =0, wat het overgangspunt is van niet-spontaan tot spontaan.
2. Sluit de waarden aan: Vervang de gegeven AH en AS in de vergelijking.
3. Oplossen voor t: Herschik de vergelijking om op te lossen voor temperatuur (t).
Voorbeeld (uitgaande van AS =+100 J/mol · k)
Laten we aannemen dat de entropiewijziging positief is (voorstander van spontaniteit).
1. ΔG =0
2. 0 =-92 kJ/mol - t (100 j/mol · k)
3. T =(-92 kJ/mol)/(100 j/mol · k)
* Vergeet niet om kj te converteren naar j:t =(-92000 j/mol)/(100 j/mol · k)
4. T =-920 K
belangrijke opmerkingen
* Temperatuur in Kelvin: Gebruik Kelvin (K) altijd voor temperatuur in thermodynamische berekeningen.
* eenheden: Zorg ervoor dat eenheden tijdens de vergelijking consistent zijn.
* Entropie: Een positieve entropiewijziging is meestal voorstander van spontaniteit.
Geef de juiste waarde voor de entropiewijziging (AS), zodat ik u een definitief antwoord kan geven op de temperatuur waarop de reactie spontaan zal zijn.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com