Apa contoh dari masalah praktik proses endotermik?

Apa contoh dari masalah praktik proses endotermik?
Anonim

JAWABAN PANJANG. Berikut adalah beberapa pertanyaan yang bisa Anda dapatkan dalam masalah proses endotermik:

Anda diberi rection kimia berikut

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

Berikan penjelasan mengapa reaksi ini bersifat endotermik (konseptual dan matematis);

Apakah reaksi ini spontan pada 298 K?

Jika tidak, pada suhu berapa itu menjadi spontan?

Data yang diberikan: # DeltaH_f ^ @ = +90.4 "kJ / mol" # untuk #TIDAK# dan #DeltaS _ ("reaksi") = 24,7 "J / K" #

Mari kita mulai dengan matematika untuk menghindarinya. Suatu reaksi dikatakan endotermik jika perubahannya dalam entalpi, #DeltaH _ ("reaksi") #, positif. Kita dapat menghitung perubahan entalpi ini dari apa yang disediakan oleh data untuk kita.

#DeltaH _ ("reaksi") = "2 mol TIDAK" "90,4 (kJ) / (mol) - (" 1 mol "N_2) * 0 (kJ) / (mol) - (" 1 mol "O_2) * 0 (kJ) / (mol) #

#DeltaH _ ("reaksi") = "2 mol TIDAK" "90,4 (kJ) / (mol) = 180,8 # # "kJ #

Kuncinya di sini adalah untuk menyadari fakta bahwa entalpi pembentukan (#DeltaH_f ^ @ #) untuk elemen adalah nol.

Sejak #DeltaH _ ("reaksi")> 0 #, reaksinya memang endotermik.

Secara konseptual, reaksi ini bersifat endotermik terlepas dari kenyataan bahwa ikatan (antara # N # dan #HAI#) terbentuk; ini terjadi karena # N_2 # Molekul memiliki dua atom yang terikat bersama oleh a ikatan rangkap tiga sangat kuat, yang artinya lebih banyak energi harus dimasukkan ke dalam melanggar ikatan ini daripada yang dirilis ketika #TIDAK# molekul terbentuk.

Sekarang, agar reaksi spontan, pertanda # DeltaG # - energi bebas Gibbs - pasti negatif pada suhu yang diberikan.

Karena itu kita dapat menentukan spontanitas reaksi ini dengan menggunakan

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

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

Reaksi tidak spontan pada suhu ini. Kita dapat menentukan pada suhu berapa reaksi mulai spontan dengan pengaturan #DeltaG _ ("reaksi") = 0 #.

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

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

Reaksi ini menjadi spontan pada #7317# # "K" #.

Sebagai kesimpulan, pertanyaan tentang proses endotermik atau eksotermik berputar di sekitar # DeltaH #, # DeltaS #, dan # DeltaG # - jika spontanitas suatu reaksi dipertanyakan.