Химия. Превращение вещества. Пресс И.А. - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

27
обратная реакция. Следует подчеркнуть тот факт, что речь идет именно о
самопроизвольном протекании реакции, а не о том, что ее невозможно
осуществить вообще. Наконец, равенство
∆G = 0 отвечает состоянию
химического равновесия.
Например, стандартное изменение свободной энергии Гиббса для
реакции термического разложения карбоната кальция
CaCO
3
(тв) = CaO(тв) + CO
2
(г),
характеризующейся значениями
∆H
0
= +178 кДж и ∆S
0
= +161 Дж/К,
стандартное изменение свободной энергии Гиббса составит:
∆G = +178 – 2980.161 = +130 кДж
(значение
∆S
0
переведено в кДж/К согласно соотношению 1 Дж = 10
-3
кДж).
Поскольку рассчитанная величина положительна, можно утверждать, что
рассматриваемая реакция не должна происходить самопроизвольно при
стандартных условиях, т.е. при температуре 298 К (25
o
C). При каких же
температурах можно ожидать протекания этого процесса?
Реакция протекает самопроизвольно при условии:
∆G < 0, т.е. ∆H – T ∆S
< 0, или T
∆S > ∆H, или T > ∆H/∆S, следовательно, разложение карбоната
кальция требует температурного режима, характеризуемого неравенством
T >
кДж161.0
кДж178
, т.е. T > 1106 K.
Анализ величин
∆G позволяет объяснить, почему возможно
самопроизвольное протекание эндотермических процессов, сопровождающихся
ростом энтропии. В этом случае первостепенную роль играет величина T
∆S,
которая компенсирует изменение энтальпии, в результате чего
∆G < 0.
Очевидно, такое возможно, если │
∆H │< │T∆S│.
Если в эндотермической реакции энтропия уменьшается, то сочетание
∆S
< 0 с
∆H > 0 в любом случае приводит к положительным значениям ∆G и

Страницы