En kemisk reaktion har en positiv H -værdi, og S under hvilke betingelser er den spontane?

forståelse af koncepterne

* entalpiændring (ΔH): Dette måler den varme, der er absorberet eller frigivet under en reaktion. En positiv ΔH betyder, at reaktionen er endotermisk (absorberer varme).

* entropiændring (ΔS): Dette måler ændringen i lidelsen eller tilfældigheden af ​​systemet. En positiv ΔS betyder, at produkterne er mere forstyrrede end reaktanterne.

* gibbs fri energi (ΔG): Dette bestemmer spontaniteten af ​​en reaktion. En negativ ΔG indikerer en spontan reaktion, mens en positiv ΔG indikerer en ikke-spontan reaktion.

Ligningen

Forholdet mellem disse faktorer opsummeres af Gibbs Free Energy -ligningen:

ΔG =ΔH - TΔS

hvor:

* T er temperaturen i Kelvin.

hvordan en positiv ΔH og ΔS kan føre til spontanitet

* endotermiske reaktioner: En positiv ΔH betyder, at reaktionen absorberer varme fra omgivelserne. Dette gør reaktionen mindre gunstig ved lavere temperaturer.

* Øget lidelse: En positiv ΔS betyder, at produkterne er mere forstyrrede end reaktanterne. Dette favoriserer spontanitet, når den øger systemets tilfældighed.

nøglefaktoren:temperatur

* Høj temperatur: Ved høje temperaturer bliver TΔS -udtrykket i Gibbs frie energiligning dominerende. Hvis TΔS er stor nok til at overvinde den positive ΔH, bliver den samlede ΔG negativ, hvilket gør reaktionen spontan.

Kortfattet

En kemisk reaktion med en positiv ΔH (endotermisk) og en positiv ΔS (øget lidelse) kan være spontan under følgende tilstand:

* Ved tilstrækkeligt høje temperaturer: Den øgede entropi (TΔS) kan opveje den endotermiske entalpiændring (ΔH), hvilket gør reaktionen spontan.

eksempel

Meltningen af ​​is er en endotermisk proces (positiv ΔH) og fører til en stigning i lidelse (positive ΔS). Issmeltning er spontan ved temperaturer over dets frysepunkt (0 ° C eller 273 K), fordi stigningen i entropi drevet af den højere temperatur overvinder processens endotermiske karakter.