Lời giải Câu 3 Bài 4. Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs – Chuyên đề học tập Hóa 10 Cánh diều. Hướng dẫn: Tính entropy theo CT.
Câu hỏi/Đề bài:
Hãy xác định nhiệt độ sôi của CHCl3(l) ở 1 bar và so sánh với giá trị đo được từ thực nghiệm (61,2oC). Giả thiết biến thiên enthalpy và entropy của quá trình không thay đổi theo nhiệt độ.
Biết rằng
|
|
\({\Delta _f}H_{298}^o(kJ.mo{l^{ – 1}})\) |
\({\Delta _r}S_{298}^o\)(J.mol-1.J-1) |
|
CHCl3(l) |
-134,1 |
201,7 |
|
CHCl3(g) |
-102,7 |
295,7 |
Hướng dẫn:
Tính entropy theo CT
\({\Delta _r}S_{298}^o = \sum {S_{298}^o(sp) – } \sum {S_{298}^o(cd)} \)
Tính Năng lượng tự do Gibbs theo CT:
\({\Delta _r}G_T^o = {\Delta _r}H_T^o – T.{\Delta _r}S_T^o\)
Lời giải:
CHCl3(l) → CHCl3(g)
\(\begin{array}{l}\Delta H_{298}^o = {\Delta _f}H_{298}^o(CHC{l_3}(g)) – {\Delta _f}H_{298}^o(CHC{l_3}(l))\\\Delta H_{298}^o = – 102,7 – ( – 134,1) = 31,4kJ\\\Delta S_{298}^o = S_{298}^o(CHC{l_3}(g)) – S_{298}^o(CHC{l_3}(l))\\\Delta S_{298}^o = 295,7 – 201,7 = 94J.{K^{ – 1}}\end{array}\)
Ở điều kiện chuẩn T = 298K, 1 bar
Ta có: \(\Delta G_{298}^o = \Delta H_{298}^o – 298.\Delta S_{298}^o\) = 31,4.103 – 298.94 = 3388J
Thực nghiệm T = 61,2 + 273 = 334,2K
\(\Delta G_{334,2}^o = \Delta H_{298}^o – 334,2.\Delta S_{298}^o\) = 31,4.103 – 334,2.94 = -14,8 J
Thực nghiệm đo được giá trị \({\Delta _r}G_{334,2}^o\) âm hơn giá trị \({\Delta _r}G_{298}^o\)