Čo je príkladom problému endotermického procesu?

DLHÁ ODPOVEĎ, Tu sú niektoré z otázok, ktoré by ste mohli dostať do problému endotermického procesu:

Dostali ste nasledujúcu chemickú reakciu

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

Uveďte vysvetlenie, prečo je táto reakcia endotermická (koncepčná aj matematická);

Je táto reakcia spontánna 298 K?

Ak nie, pri akej teplote sa stane spontánnou?

Poskytnuté údaje: # DeltaH_f ^ @ = +90,4 "kJ / mol" # pre # # NIE a #DeltaS _ ("reakcia") = 24,7 "J / K" #

Začnime s matematikou, aby sme to dostali z cesty. Reakcia sa považuje za endotermickú, ak sa zmení entalpia, #DeltaH _ ("reakcia") #, je pozitívny. Túto zmenu entalpie môžeme vypočítať z toho, čo nám údaje poskytujú.

#DeltaH ("reakcia") = "2 móly NO" * 90,4 (kJ) / (mol) - ("1 mol" N_2) * 0 (kJ) / (mol) - ("1 mol" O_2) * 0 (kJ) / (mol) #

#DeltaH ("reakcia") = "2 móly NO" * 90,4 (kJ) / (mol) = 180,8 # # "KJ #

Trikom bolo uvedomiť si fakt, že entalpia formácie (#DeltaH_f ^ @ #) pre prvky je nula.

od tej doby #DeltaH _ ("reakcia")> 0 #reakcia je skutočne endotermická.

Koncepčne je táto reakcia endotermická aj napriek tomu, že väzba (medzi # N # a # O #) je tvorený; toto sa deje, pretože # # N_2 molekula má dva atómy viazané spolu a veľmi silná trojitá väzba, čo znamená, že viac energie musí byť uvedený do porušenia tejto väzby, ako je uvoľnená, keď # # NIE molekula.

Aby bola reakcia spontánna, znamenie # # DeltaG - Gibbsova voľná energia - musí byť negatívny pri danej teplote.

Môžeme teda určiť spontánnosť tejto reakcie pomocou

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

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

Reakcia pri tejto teplote nie je spontánna. Môžeme určiť, pri akej teplote začne reakcia spontánne nastavením #DeltaG _ ("reakcia") = 0 #.

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

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

Táto reakcia sa stáva spontánnou #7317# # "K" #.

Záverom sú otázky týkajúce sa endotermických alebo exotermických procesov # # DeltaH, # Delty #a # # DeltaG - ak ide o spontánnosť reakcie.