Для реакции MgCO3(K) = MgO(K) + CO2(Г) определите возможное направление самопроизвольного течения реакции при стандартных условиях и при температуре t =6270C, если тепловой эффект до заданной температуры не изменится. Укажите: а) выделяется или поглощается энергия в ходе реакции; б) причину найденного изменения энтропии. Рассчитайте температуру, при которой устанавливается равновесие и происходит смена знака G.
а) В ходе реакции выделяется энергия, так как продукты реакции более устойчивы, чем реагент.
б) Изменение энтропии происходит из-за того, что в газовой фазе молекулы CO2 имеют большую степень хаоса и свободы движения, чем в твердой фазе MgCO3 или MgO.
Расчет температуры, при которой устанавливается равновесие и происходит смена знака ∆G, можно провести, используя уравнение Гиббса-Гельмгольца:
ΔG = ΔH - TΔS
Для реакции при стандартных условиях: ΔG° = ΔH° - TΔS°
При 627°C (900K) считаем, что изменение энтропии ΔS не меняется: ΔG = ΔG° + RTln(Q)
Где Q - отношение активностей продуктов и реагентов. ΔG = 0 при равновесии.
Подставляем значения и находим температуру, при которой произойдет смена знака ∆G.
а) В ходе реакции выделяется энергия, так как продукты реакции более устойчивы, чем реагент.
б) Изменение энтропии происходит из-за того, что в газовой фазе молекулы CO2 имеют большую степень хаоса и свободы движения, чем в твердой фазе MgCO3 или MgO.
Расчет температуры, при которой устанавливается равновесие и происходит смена знака ∆G, можно провести, используя уравнение Гиббса-Гельмгольца:
ΔG = ΔH - TΔS
Для реакции при стандартных условиях:
ΔG° = ΔH° - TΔS°
При 627°C (900K) считаем, что изменение энтропии ΔS не меняется:
ΔG = ΔG° + RTln(Q)
Где Q - отношение активностей продуктов и реагентов.
ΔG = 0 при равновесии.
Подставляем значения и находим температуру, при которой произойдет смена знака ∆G.