Термодинамическая возможность окисления меди кислородом
Каково термодинамическое возможно окисления меди кислородом при стандартной температуре в соответствии с реакцией
Каково термодинамическое возможно окисления меди кислородом при стандартной температуре в соответствии с реакцией: 2Cu + O2 = 2CuO, где ΔH = -162 кДж/моль и ΔS = 42.63 Дж/моль•К? Всегда ли экзотермические реакции протекают самопроизвольно, снижая энергию системы?
14.02.2024 02:35
Написать свой ответ:
Пояснение:
Термодинамическая возможность реакции может быть определена с помощью свободной энергии Гиббса (ΔG), которая связана с изменением энтальпии (ΔH) и изменением энтропии (ΔS) по следующей формуле: ΔG = ΔH - TΔS, где T - абсолютная температура.
Для данной реакции, ΔH = -162 кДж/моль и ΔS = 42.63 Дж/моль•К. Давайте вычислим ΔG для стандартной температуры (298 К).
ΔG = ΔH - TΔS
ΔG = -162 кДж/моль - (298 К) * (42.63 Дж/моль•К)
Так как ΔG связана с энергией системы, если ΔG < 0, то реакция протекает самопроизвольно и экзотермически, что означает, что энергия системы снижается. Таким образом, для данной реакции:
ΔG = -162 кДж/моль - (298 К) * (42.63 Дж/моль•К) < 0
Ответ: Термодинамически возможно окисление меди кислородом при стандартной температуре, так как ΔG < 0.
Совет:
Понимание термодинамических процессов может быть сложным, поэтому рекомендуется углубиться в изучение принципов термодинамики. Понимание терминов, таких как энтальпия (ΔH), энтропия (ΔS) и свободная энергия Гиббса (ΔG), поможет вам лучше понять и анализировать подобные реакции.
Задача для проверки:
Оцените термодинамическую возможность реакции NO2 + CO = NO + CO2 при данной температуре, если ΔH = -90 кДж и ΔS = -180 Дж/моль•К. Определите, протекает ли реакция самопроизвольно и объясните свой ответ.