Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Bij welke temperatuur zou een reactie met h -92 kJ mol S -199 molk spontaan zijn?

U hebt wat informatie over een reactie gegeven, maar het lijkt erop dat er een typefout of ontbrekende informatie is. Laten we afbreken wat we nodig hebben om spontaniteit te bepalen en hoe we dit probleem kunnen benaderen.

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.