Стандартная энергия Гиббса образования простых веществ условно принимается равной нулю.

В справочниках обычно приводятся значения стандартных энергий Гиббса образова­ния вещества при 298 К. Зная величины 𝛥Н и 𝛥S, можно рассчитать значе­ние 𝛥G при других температурах и, соответственно, предсказать возможность или невоз­можность самопроизвольного течения реакции.

Энергия Гиббcа является функцией состояния системы. Поэтому её изменение в ходе той или иной химической реакции зависит только от природы, физического или агрегатного состояния исходных веществ и продуктов реакции, их количества и не зависит от промежу­точных стадий реакции или от того, каким путем данная реакционная система достигла ко­нечного состояния, т.е.

(1.29)

При суммировании обязательно учитывается число молей (v) всех участвующих веществ.

Пример 1. Вычислить реакции, на основании стандартных теплот образования:

2Mg (к.) + CO₂ (г.) = 2MgO (к.) + C (графит).

Решение. Используя стандартные энтальпии образования СО₂ и MgO равны соответственно -393,5 и -601,8 кДж/моль (напомним, что стандартные энтальпии образования простых веществ равны нулю). Отсюда для стандартной энтальпии реакции находим:

Пример 2. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий вещества вычислите реакции, протекающей по уравнению

СО (г) + Н₂О (ж) = СО₂ (г) + Н₂ (г)

Решение. и S – функции состояния, поэтому

Пример 3. Восстановление Fe₂O₃ водородом протекает по уравнению

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях, если изменение энтропии S=0,1387 кДж/(моль/град)? При какой температуре начнется восстановление Fe₂O₃?

Решение. G⁰ реакции . Так как G>0, то реакция при стандартных условиях невозможна; наоборот при этих условиях идет обратная реакция окисления железа (коррозия). Найдем температуру, при которой G=0:

Следовательно, при температуре 696,5К начнется реакция восстановления Fe₂O_3. Иногда эту температуру называют температурой начала реакции.

Дата добавления: 2015-10-02