Физическая и колоидная химия А) Рассчитайте стандартную энтальпию и стандартную энтропию химической реакции.
Б) Определите в каком направлении при 298 К (прямом или обратном) будет протекать реакция.
В) Рассчитайте температуру, при которой равновероятны оба направления реакции.
Fе3О4(тв) + 4Н2(г) = 3Fe(тв)+ 4Н2О(г)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи необходимо использовать уравнение Гиббса:

ΔG = ΔH - TΔS,

где ΔG - изменение свободной энергии, ΔH - изменение энтальпии, T - температура в К, ΔS - изменение энтропии.

А) Для данной реакции имеем:
ΔH = Σ(все продукты) - Σ(все реагенты) = 0 - (-1118,6 + 0) = 1118,6 кДж/моль,
ΔS = Σ(все продукты) - Σ(все реагенты) = 50,1 - (146,1 + 130,68) = -226,68 Дж/(моль К).

Б) При 298 К:
ΔG = 1118,6 - 298*(-226,68) = 712,504 кДж/моль.

Так как ΔG > 0, то реакция протекает в прямом направлении.

В) Рассчитаем температуру, при которой оба направления реакции равновероятны:
ΔG = 0,
0 = 1118,6 - T*(-226,68),
T = 1118,6 / 226,68 = 4,93 К.

Таким образом, при температуре 4,93 К оба направления реакции равновероятны.