Trang chủ Lớp 10 Hóa học lớp 10 Chuyên đề học tập Hóa 10 - Cánh diều Câu 6 Bài 4 Chuyên đề học tập Hóa 10: Ở điều...

Câu 6 Bài 4 Chuyên đề học tập Hóa 10: Ở điều kiện thường (coi là 25oC, 1 bar), có tự xảy ra quá trình sắt bị biến đổi thành Fe2O3(s) (có trong thành phần gỉ sắt) được không?

Giải chi tiết Câu 6 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:

Ở điều kiện thường (coi là 25oC, 1 bar), có tự xảy ra quá trình sắt bị biến đổi thành Fe2O3(s) (có trong thành phần gỉ sắt) được không?

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:

\({\Delta _r}G_T^o = {\Delta _r}H_T^o – T.{\Delta _r}S_T^o\)

\({\Delta _r}{G_T} > 0\) -> phản ứng không tự xảy ra

\({\Delta _r}{G_T} phản ứng tự xảy ra

Lời giải:

4Fe(s) + 3O2(g) → 2Fe2O3(s)

\(\begin{array}{l}{\Delta _r}H_{298}^o = 2.{\Delta _f}H_{298}^o(F{e_2}{O_3}(s)) – 3.{\Delta _f}H_{298}^o({O_2}(g)) – 4.{\Delta _f}H_{298}^o(Fe(s))\\{\Delta _r}H_{298}^o = 2.( – 824,2) – 3.0 – 4.0 = – 1648,4kJ\\{\Delta _r}S_{298}^o = 2.S_{298}^o(F{e_2}{O_3}(s)) – 3.S_{298}^o({O_2}(g)) – 4.S_{298}^o(Fe(s))\\{\Delta _r}S_{298}^o = 2.87,4 – 3.205,2 – 4.27,3 = – 550J.{K^{ – 1}}\end{array}\)

\({\Delta _r}G_{298}^o = {\Delta _r}H_{298}^o – T.{\Delta _r}S_{298}^o\) = -1648,4.103 – 298.(-550) = -1484500 J < 0

=> Ở điều kiện thường có thể tự xảy ra quá trình sắt bị biến đổi thành Fe2O3(s)