Hướng dẫn giải Câu 4 Bài 4. Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs – Chuyên đề học tập Hóa 10 Cánh diều. Gợi ý: Tính Năng lượng tự do Gibbs theo CT.
Câu hỏi/Đề bài:
Cho phản ứng:
ZnCO3(s) → ZnO(s) + CO2(g)
Ở điều kiện chuẩn, phản ứng có tự xảy ra tại các nhiệt độ sau hay không?
a) 25oC
b) 500oC
Biết rằng: \({\Delta _r}H_{298}^o\) = 710 kJ, \({\Delta _r}S_{298}^o\) = 174,8 J.K-1. Giả sử biến thiên enthalpy và biến thiên entropy của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ.
Hướng dẫn:
Tính Năng lượng tự do Gibbs theo CT:
\({\Delta _r}G_T^o = {\Delta _r}H_T^o – T.{\Delta _r}S_T^o\)
\({\Delta _r}{G_T} > 0\) -> phản ứng không tự xảy ra
\({\Delta _r}{G_T} phản ứng tự xảy ra
Lời giải:
a) Ở 25oC = 298 K
\({\Delta _r}G_{298}^o = {\Delta _r}H_{298}^o – 298.{\Delta _r}S_{298}^o\) = 710.103 – 298.174,8 = 657909,6 J > 0
=> Phản ứng không tự xảy ra ở 25oC
b) Ở 500oC = 500 + 273 = 773 K
\({\Delta _r}G_{773}^o = {\Delta _r}H_{298}^o – 773.{\Delta _r}S_{298}^o\) = 710.103 – 773.174,8 = 574879,6 > 0
=> Phản ứng không tự xảy ra ở 500oC