Hva er et eksempel på et endotermt prosesspraksisproblem?

Hva er et eksempel på et endotermt prosesspraksisproblem?
Anonim

LANG SVAR. Her er noen av spørsmålene du kan få i et endotermisk prosessproblem:

Du får følgende kjemiske reaksjon

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

Gi en explanaisjon for hvorfor denne reaksjonen er endoterm (både konseptuell og matematisk);

Er denne reaksjonen spontan hos 298 K?

Hvis ikke, ved hvilken temperatur blir det spontant?

Data gitt: # DeltaH_f ^ @ = +90,4 "kJ / mol" # til #NEI# og #DeltaS _ ("reaksjon") = 24,7 "J / K" #

La oss begynne med matematikken for å få det ut av veien. En reaksjon sies å være endoterm hvis dens endring i entalpy, #DeltaH _ ("reaksjon") #, er positiv. Vi kan beregne denne endringen i entalpi fra hva dataene gir oss.

(Mol) - ("1 mol" N_2) * 0 (kJ) / (mol) - ("1 mol" 0_2) * 0 (kJ) kJ) / (mol) #

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

Trikset her var å være klar over det faktum at dannelsen av entalpien (#DeltaH_f ^ @ #) for elementene er null.

Siden #DeltaH _ ("reaksjon")> 0 #, reaksjonen er faktisk endoterm.

Konseptuelt er denne reaksjonen endotermisk til tross for det faktum at en binding (mellom # N # og # O #) er formet; Dette skjer fordi # N_2 # molekylet har sine to atomer bundet sammen av a veldig sterk trippelbinding, som betyr at mer energi må bli satt i bryte denne båndet enn det er utgitt når #NEI# molekylet dannes.

Nå, for at en reaksjon skal være spontan, tegn på # DeltaG # - Gibbs frie energi - må være negativ ved den angitte temperaturen.

Vi kan derfor bestemme denne reaksjonens spontanitet ved å bruke

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

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

Reaksjonen er ikke spontan ved denne temperaturen. Vi kan bestemme ved hvilken temperatur reaksjonen begynner å være spontan ved innstilling #DeltaG _ ("reaksjon") = 0 #.

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

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

Denne reaksjonen blir spontan hos #7317# # "K" #.

Som en konklusjon dreier det sig om spørsmål om endoterme eller eksoterme prosesser # Delta H #, # Deltaer #, og # DeltaG # - hvis en reaksjon er spontanitet er aktuelt.