Можно ли рассчитать возможность или невозможность автоматического протекания реакции 4nн3(г) + 5о2(г) = 4nо2(г

Тема: Рассчет автоматического протекания реакции

Инструкция: Чтобы определить, возможно ли автоматическое протекание реакции при стандартных условиях, мы должны рассчитать изменение свободной энергии (ΔG) для данной реакции.

Формула для расчета ΔG: ΔG = ΔG° + RT ln(Q), где ΔG° - изменение свободной энергии при стандартных условиях (температура 25 °C, давление 1 атм), R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах, Q - отношение концентраций продуктов к концентрациям реагентов, выраженных в стандартных условиях.

Если ΔG < 0, реакция возможна (автоматическое протекание), если ΔG = 0, реакция достигает равновесия, если ΔG > 0, реакция невозможна (не происходит автоматически).

Теперь проведем расчет для данной реакции:
4NН3(г) + 5O2(г) = 4NO2(г) + 6H2O(г)

В данном случае нам известно, что реакция протекает при стандартных условиях, то есть мы ожидаем, что ΔG < 0.

Решение:
ΔG = ΔG° + RT ln(Q)

Так как реакция происходит при стандартных условиях, ΔG° можно считать равным 0.

ΔG = 0 + RT ln(Q)

Подставим значения:

R = 8.314 Дж/(моль·К)
T = 298 К (температура 25 °C)

ΔG = 8.314 * 298 * ln(Q)

Мы не имеем конкретных значений концентраций реагентов и продуктов, поэтому не можем выполнить полный расчет. Тем не менее, для данной реакции известно, что она происходит самопроизвольно при стандартных условиях, что означает, что ΔG < 0.

Совет: Для более точного расчета ΔG и уяснения принципа самопроизвольности реакций рекомендуется изучать термодинамику, особенно понятие изменения свободной энергии (ΔG) и связанные с ним расчеты.

Задание: Рассмотрим реакцию: 2СО(г) + O2(г) = 2СО2(г) при стандартных условиях. Рассчитайте ΔG для данной реакции, используя формулу ΔG = ΔG° + RT ln(Q). Введите полученное значение ΔG.