Тема урока «Вычисление изменения энтропии и расчёт энергии Гиббса»»

Практическая работа №7

Тема: «Вычисление изменения энтропии и расчёт энергии Гиббса».

Цель работы: 1)Практически рассчитать изменение энтропии химической реакции. 2)Практически научиться определять возможность протекания химических реакций, при заданных условиях исходя из значения изобарно - изотермического потенциала.

Теоритическая часть:

Энтропия (S) - это функция состояния системы, которая отражает движение частиц вещества и является мерой неупорядоченности системы. Энтропия возрастает с увеличением движения частиц, т.е. при нагревании, испарении, плавлении, расширении газа. Энтропия уменьшается при процессах, связанных с упорядочением системы, т.е. конденсация, кристаллизация, сжатия.

Изменение энтропии () зависит только от начального и конечного состояния процесса, и не зависит от пути процесса.

S_х.р.= _прод.-_исх.

Величина изобарно - изотермического потенциала (G) или её называют энергией Гиббса, зависит от природы вещества, его количества и температуры. Изменение энергии Гиббса () .

Если G 0, то реакция при заданных условиях может протекать. Если ∆G , то самопроизвольно протекающие процессы идут в сторону уменьшения ∆G.

Практическая часть:

Задача №1:

Найти энтропию химической реакции, используя табличные данные стандартной энтропии C₂H₂ + O₂→ CO₂+H₂O

Дано: Решение:

S₂₉₈ (C₂H₂) = 200,82 2C₂H₂ + 5O₂→ 4CO₂+ 2H₂O

S₂₉₈(O₂) = 205,03 _х.р.= _{298(прод.)} - _{298 (исход.)}

S₂₉₈ (CO₂) = 213,65 _х.р.= 4 S₂₉₈(CO₂) + 2S₂₉₈(H₂O) - 2S₂₉₈(C₂H₂) +

S₂₉₈ (H₂O) = 69,94 5S₂₉₈(O₂) = 4 * 213,65+2 * 69,94 - 2 * 200,82 - 5 *

∆S_х.р.=? 205, 03 = (854, 6+139, 88) - (401, 64 - 1025, 13) =

994, 48 - (623, 49) = 994, 48 + 623, 49 = 1617, 97 . Ответ: ∆S_х.р.= 1617, 97

Задача № 2:

Найти энергию Гиббса для химической реакции C₂H₆+O₂→CO₂+H₂O при температуре 1.

Дано: Решение:

Т= 1= 274 К 2C₂H₆+7O₂→ 4CO₂+6H₂O

S₂₉₈(C₂H₆) = 219, 45 ∆G_{х. р.} = ∆H_х.р. - Т∆S_х.р.

S₂₉₈(CO₂) = 213, 65 ∆H_х.р. = _прод. - _исход.

S₂₉₈(H₂O) = 186, 72 ∆H_{х. р.} = 4* (- 343, 51) + 6*(- 285, 84) - 2*(- 84, 67)

₂₉₈(C₂H₆) = -84, 67 = - 1374, 04 - 1715, 04 + 169, 34 = - 2919, 74

∆H°₂₉₈(CO₂) = -343, 51 ∆S_х.р. = ∑ S_прод.- ∑S_исход. = 4 * 213, 65 + 6* 186, 72-

∆H°₂₉₈(H₂O) = - 285, 84 - 2 * 219, 45 = 854, 6 + 1120, 32 - 438, 9 = 1536, 02

∆G_х.р. = ? ∆G_х.р. = - 2919, 74 - 274 * 1536, 02 = -2919, 74 -

- 420. 869, 48 = - 423. 789, 22

Ответ: ∆G _{х. р.} = - 423. 789, 22

Вывод: 1) Я практически научилась рассчитывать изменение энтропии химической реакции. 2) Я практически научилась определять возможность протекания химических реакций, при заданных условиях исходя из значения изобарно - изотермического потенциала.