* 発熱: 負のエンタルピー変化(ΔH=-890 kJ/mol)は、反応が周囲に熱を放出することを示しています。これは、発熱性であることを意味します。
* エントロピーの減少: 負のエントロピー変化(ΔS=-0.24 kJ/(mol・k))は、反応が障害またはランダム性の減少につながることを示しています。これは、製品が反応物よりも秩序化されていることを意味します。
自発性の決定(ギブス自由エネルギー):
反応が自発的かどうかを判断するには、ギブス自由エネルギーの変化(ΔG)を考慮する必要があります。
* Δg=Δh -tΔS
* t: ケルビンの温度
反応の自発性は温度に依存します。
* 低温で: 負のエンタルピー項が支配的であり、ΔGを負にし、したがって反応は自発的です。
* 高温で: 負のエントロピー項は、高温を掛けたもので、より重要になります。 TδS項がΔH項よりも大きくなると、ΔGが陽性になり、反応が非分類されます。
キーポイント:
* 発熱反応は、低温で好まれます。 熱の放出は、反応を前進させるのに役立ちます。
* エントロピーの減少との反応は、低温で好まれます。 より高い温度では、エントロピー項がより重要になり、反応が好ましくなります。
例:
298 K(25°C)の温度を考えてみましょう。
*Δg=-890 kJ/mol-(298 k)(-0.24 kJ/(mol・k))
*Δg=-890 kJ/mol + 71.52 kJ/mol
*Δg=-818.48 kJ/mol
この温度では、ΔGが陰性であるため、反応は自発的です。
結論:
反応は発熱性であり、エントロピーの減少につながります。その自発性は温度に依存します。低温では自発的である可能性がありますが、高温では非相続になる可能性があります。