ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
62
ся уменьшением свободной энергии G. Когда реакционная система достигает
положения равновесия, изобарно-изотермический потенциал
G
принимает
минимальное значение, а изменение его становится равным нулю.
В таком виде изобарный потенциал аналогичен в механике гравитацион-
ному потенциалу (рис.2.4.1б), когда тенденция перемещения тела сверху
вниз определяется разностью уровней в его начальном и конечном состоянии
независимо от траектории падения и независимо от того, с какой стороны
шарик скатывается: слева или справа, переходя в равновесное состояние.
Обратим внимание на то, что, решая принципиально вопрос с возможности
реакции по знаку изменения энергии Гиббса, мы совершенно ничего не гово-
рили о том, как, по какому пути будет протекать данный процесс. Знак изме-
нения энергии Гиббса не дает ни какой информации о самом процессе, меха-
низме реакции. Такое положение обусловлено свойством изобарно- изотер-
мического потенциала - он является функцией состояния.
Величина изменения энергии Гиббса
G
, как и изменение энтальпии
H
,
и изменение энтропии S, не зависит от пути процесса, а определяется лишь
начальным и конечным состоянием реагирующей системы. Соответственно,
и изменение изобарно-изотермического потенциала можно рассчитывать в
общем виде по закону Гесса:
G
= G
- G
,
или, используя стандартные значения:
G
0
= G
0
- G
0
.
4.2. Примеры расчета свободной энергии
На примере двух конкретных процессов рассмотрим, как рассчитывается
свободная энергия (энергия Гиббса) и на основании полученных результатов
сделаем выводы о возможности и условиях протекания процессов.
1. Возможен ли при обычных (стандартных) условиях процесс
восстановления оксида железа (Ш) водородом? Процесс протекает в соот-
ветствии с уравнением
Fe
2
O
3 .
+ 3 H
2
= 2Fe
.
+ 3 H
2
O
.
Решение. Для ответа на вопрос задачи необходимо знать изменение изо-
барно-изотермического потенциала при стандартных условиях для выше-
приведенной реакции, т.е.
G
0
= H
0
– T S
0
.
Для этого, как видно, нужно знать стандартное изменение энтальпии и
энтропии в процессе.
Из термодинамического справочника выписываем энтальпии образова-
ния и энтропии всех веществ, входящих в уравнение реакции (смотрите
Приложение), и сводим данные в таблицу 2.5.1.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- …
- следующая ›
- последняя »
