Qual è un esempio di un problema di pratica del processo endotermico?

Qual è un esempio di un problema di pratica del processo endotermico?
Anonim

RISPOSTA LUNGA. Ecco alcune delle domande che potresti ottenere in un problema di processo endotermico:

Ti viene data la seguente rection chimica

#N_ (2 (g)) + O_ (2 (g)) -> 2NO _ ((g)) #

Fornire una spiegazione per spiegare perché questa reazione è endotermica (sia concettuale che matematica);

Questa reazione è spontanea a 298 K?

Se no, a che temperatura diventa spontanea?

Dati forniti: # DeltaH_f ^ @ = +90.4 "kJ / mol" # per #NO# e #DeltaS _ ("reaction") = 24.7 "J / K" #

Iniziamo con la matematica per toglierlo di mezzo. Si dice che una reazione è endotermica se cambia in entalpia, #DeltaH _ ("reazione") #, è positivo. Possiamo calcolare questo cambiamento in entalpia da ciò che ci forniscono i dati.

#DeltaH _ ("reaction") = "2 moli NO" * 90.4 (kJ) / (mol) - ("1 mole" N_2) * 0 (kJ) / (mol) - ("1 mole" O_2) * 0 (kJ) / (mol) #

#DeltaH _ ("reaction") = "2 moli NO" * 90.4 (kJ) / (mol) = 180.8 # # "KJ #

Il trucco qui era essere consapevoli del fatto che l'entalpia della formazione (#DeltaH_f ^ @ #) per gli elementi è zero.

Da #DeltaH _ ("reaction")> 0 #, la reazione è davvero endotermica.

Concettualmente, questa reazione è endotermica nonostante il fatto che un legame (tra # N # e # O #) è formato; questo succede perché il # # N_2 la molecola ha i suoi due atomi legati insieme da a triplo legame molto forte, che significa che più energia deve essere messo in rottura di questo legame di quello che viene rilasciato quando il #NO# la molecola è formata.

Ora, affinché una reazione sia spontanea, il segno di # # DeltaG - l'energia libera di Gibbs - deve essere negativo alla temperatura indicata.

Possiamo quindi determinare la spontaneità di questa reazione usando

#DeltaG _ ("reazione") = DeltaH _ ("reazione") - T * DeltaS _ ("reazione") #

#DeltaG _ ("reazione") = 180,8 * 10 ^ 3 J - 298 K * 24,71 * J / K = 173,4 kJ #

La reazione non è spontanea a questa temperatura. Possiamo determinare a quale temperatura la reazione inizia ad essere spontanea impostando #DeltaG _ ("reaction") = 0 #.

# 0 = DeltaH _ ("reazione") - T * DeltaS _ ("reazione") #

#T = (DeltaH _ ("reazione")) / (DeltaS _ ("reazione")) = (180,8 * 10 ^ 3 J) / (24,71J / K) = 7317K #

Questa reazione diventa spontanea a #7317# #"K"#.

In conclusione, le domande sui processi endotermici o esotermici ruotano attorno # # DeltaH, # # DeltaS, e # # DeltaG - se la spontaneità di una reazione è in questione.