Ved hvilken temperatur ville en reaktion med H -92 kJ mol S -199 molk være spontan?

Du har givet nogle oplysninger om en reaktion, men det ser ud til, at der er en skrivefejl eller manglende information. Lad os nedbryde, hvad vi har brug for for at bestemme spontanitet, og hvordan man nærmer sig dette problem.

Forståelse af spontanitet

* spontanitet Henviser til, om en reaktion vil forekomme uden ekstern energiindgang.

* gibbs fri energi (ΔG) er en termodynamisk mængde, der forudsiger spontanitet:

* ΔG <0: Reaktion er spontan (favoriserer produktdannelse)

* ΔG> 0: Reaktion er ikke-spontan (kræver energiindgang)

* ΔG =0: Reaktion er i ligevægt

Ligningen for Gibbs Free Energy

Forholdet mellem Gibbs fri energi (ΔG), enthalpy (ΔH), entropi (ΔS) og temperatur (T) er:

`` `

ΔG =ΔH - TΔS

`` `

* ΔH: Enthalpy Change (varme absorberet eller frigivet)

* Negativ ΔH:Exoterm (frigiver varme)

* Positiv ΔH:endotermisk (absorberer varme)

* ΔS: Entropiændring (ændring i lidelse)

* Positive ΔS:Forøgelse i lidelse

* Negativ ΔS:Fald i uorden

* t: Temperatur (i Kelvin)

hvad vi har brug for

For at bestemme den temperatur, hvorpå reaktionen er spontan, har vi brug for:

1. entalpiændring (ΔH): Du leverede "-92 kJ mol", men enheden skal være "KJ/mol". Vi antager, at dette er entalpiændringen, og den er eksoterme (negativ værdi).

2. entropiændring (ΔS): Du leverede "-199 MOLK", som virker ufuldstændig. Enheden skal være "j/mol · k". Angiv den korrekte entropiændringsværdi.

Løsning for temperatur

1. sæt ΔG =0: En reaktion bliver spontan, når ΔG bliver negativ. Vi finder temperaturen, hvor ΔG =0, som er overgangspunktet fra ikke-spontan til spontan.

2. tilslut værdier: Udskift den givne ΔH og ΔS i ligningen.

3. Løs for t: Omarranger ligningen for at løse for temperatur (t).

Eksempel (forudsat ΔS =+100 J/mol · K)

Lad os antage, at entropiændringen er positiv (favoriserer spontanitet).

1. ΔG =0

2. 0 =-92 kJ/mol - t (100 j/mol · k)

3. t =(-92 kJ/mol)/(100 j/mol · k)

* Husk at konvertere KJ til J:T =(-92000 j/mol)/(100 j/mol · k)

4. t =-920 k

vigtige noter

* Temperatur i Kelvin: Brug altid Kelvin (K) til temperatur i termodynamiske beregninger.

* enheder: Sørg for, at enheder er konsistente i hele ligningen.

* entropi: En positiv entropiændring favoriserer normalt spontanitet.

Angiv den korrekte værdi for entropiændringen (ΔS), så jeg kan give dig et endeligt svar på den temperatur, hvorpå reaktionen vil være spontan.