Ответ(ы) на вопрос:
Гость
Первая задача 6А - 5 (на кинетику)Как изменится скорость прямой реакции Na₂S₂O₃ (р.) + H₂SO₄ (р.) = Na₂SO₄ (р.) + H₂SO₃ (р.) + S (т.) при разбавлении раствора в 5 раз? Скорость реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагентов, взятых в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам: aA + bB = сС + dD v = k * [A]^a * [B]^b, где v – скорость реакции, k – константа скорости (кинетический коэффициент) В нашем случае v1 = k [Na₂S₂O₃ ]* [H₂SO₄] Если раствор разбавляется в пять раз, то концентрации падают в пять раз: v2 = k ([Na₂S₂O₃ ] / 5) *([H₂SO₄] / 5) = k [Na₂S₂O₃ ] *[H₂SO₄] / 52 = v1 / 25 v2 = v1 / 25 Скорость реакции снизится в 25 раз.Вторая задача 5А - 5 (на термодинамику)Ca(OH)₂ (кр.) + 2 HF(г) = CaF₂(кр) + 2H₂O(г)
Для ответа на вопрос о самопроизвольном течении реакции в стандартном состоянии вычисляется изменение стандартной свободной энергии ∆G° = ∆H° - T∆S°,где ∆H° - изменение стандартной энтальпии, ∆S° - изменение стандартной энтропии, T – температура.Если ∆G° > 0, реакция не идет.Если ∆G° < 0, реакция идет.(Нюанс. Если ∆G > 0, то реакция точно не идет. Если ∆G < 0, то теоретическиреакция идет, а на практике она может и не идти из-за кинетических затруднений.)∆H° - это тепловой эффект реакции при стандартных условиях. Его можно вычислить как разность между стандартными энтальпиями образования ∆H°f продуктов и реагентов реакции. (индекс f означает «formation» - «образование»)Табличные данные:∆H°f (Ca(OH)₂ (кр.)) = -985,1 кДж/моль∆H°f (HF(г)) = -273,30 кДж/моль∆H°f (CaF₂(кр)) = -1220,9 кДж/моль∆H°f (H₂O(г)) = -241,82(Из энтальпий образования продуктов вычитаем энтальпии образования реагентов, с учетом стехиометрических коэффициентов)∆H° = [ ∆H°f (CaF₂(кр)) + 2 ∆H°f (H₂O(г)) ] – [ ∆H°f (Ca(OH)₂ (кр.)) + 2 ∆H°f (HF(г)) ] = = [ -1220,9 + 2(-241,82)] – [-985,1 + 2(-273,30)] = -1 704,54 – (-1 531,7) == -1 704,54 + 1 531,7 = - 172,84 кДж/моль Для вычисления члена T∆S° используем табличные данные по стандартным энтропиям.S° (Ca(OH)₂ (кр.)) = 83,4 Дж/(К*моль)S° (HF(г)) = 173,67 Дж/(К*моль)S° (CaF₂(кр)) = 68,5 Дж/(К*моль)S° (H₂O(г)) = 188,72 Дж/(К*моль)∆S° вычисляется по аналогии с ∆H° как разность между стандартными энтропиями S° продуктов и реагентов реакции (также с учетом стехиометрических коэффициентов):∆ S ° = [ S° (CaF₂(кр)) + 2 S° (H₂O(г)) ] – [ S° (Ca(OH)₂ (кр.)) + 2 S° (HF(г)) ] = = [68,5 + 2*188,72] – [83,4 + 2*173,67] = 445,94 - 430,74 = 15,2 Дж/(К*моль)И окончательно:∆G° = ∆H° - T∆S° = - 172,84 кДж/моль – 298 К * 15,2 Дж/(К*моль) = = - 172,84 кДж/моль - 4 529,6 Дж/моль = - 172,84 кДж/моль – 4, 53 кДж/моль = = - 177,37 кДж/моль∆G° = - 177,37 кДж/моль. ∆G° < 0, реакция протекает самопроизвольно.Тепловой эффект реакции равен изменению энтальпии с обратным знаком:Q = - ∆H° = - (- 172,84 кДж/моль) = 172,84 кДж/мольТермохимическое уравнение: Ca(OH)₂ (кр.) + 2 HF(г) = CaF₂(кр) + 2H₂O(г) + 172,84 кДж/мольЕсли мы уже знаем ∆G° и ∆H°, то можем рассчитать ∆S° без обращения к табличным данным. (Но вообще без табличных данных вычислить изменения энтропии не получится)Поскольку ∆G° = ∆H° - T∆S°, то ∆S° = (∆H° - ∆G°)/T∆S°= ( - 172,84 кДж/моль – (- 177,37 кДж/моль))/ 298 К = (4,53 кДж/моль)/298 К = 0,0152 кДж/(К*моль) = 15,2 Дж / (К*моль) ∆S°= 15,2 Дж / (К*моль)
Не нашли ответ?
Похожие вопросы