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ギブス自由エネルギー方程式を使用して、塩化ニトロシルの形成の変化を見つけることができますか?

ギブス自由エネルギー方程式を使用して、塩化ニトロシル(NOCL)の形成のためのギブス自由エネルギーの変化を計算する方法は次のとおりです。

1。反応

塩化ニトロシルの形成は、次のバランスの取れた化学式で表されます。

`` `

1/2n₂(g) + 1/2o₂(g) + 1/2cl₂(g)→nocl(g)

`` `

2。ギブス自由エネルギー方程式

反応のギブス自由エネルギーの変化(ΔG)は、次のように与えられます。

`` `

Δg=Δh -tδs

`` `

どこ:

*Δg=ギブス自由エネルギーの変化

*ΔH=エンタルピー変化(反応の熱)

* T =ケルビンの温度

*ΔS=エントロピーの変化

3。標準条件

標準的なギブスの自由エネルギー(Δg°F)を見つけるために、標準条件を使用します。

* 温度: 298 K(25°C)

* 圧力: 1 ATM

* 反応物と生成物の標準状態: 標準条件で最も安定した形態。

4。標準の熱力学的データの使用

反応の各成分の標準的なエンタルピー(ΔH°F)と標準エントロピー(S°)値を調べる必要があります。これらの値は通常、熱力学的データの表にあります。

5。 Δg°F の計算

* 反応についてΔH°Fを計算します:

*ΔH°F(反応)=[σΔH°F(生成物)] - [σΔH°F(反応物)]]

* 反応についてΔS°を計算します:

*ΔS°(反応)=[σS°(製品)] - [σS°(反応物)]]

* 値をギブスの自由エネルギー方程式に置き換えます:

*ΔG°F =ΔH°F - (298 K) *ΔS°

計算の例

次の標準的な熱力学的データがあると仮定しましょう。

*ΔH°F(noCl(g))=+51.7 kj/mol

*ΔH°F(n₂(g))=0 kj/mol

*ΔH°F(o₂(g))=0 kj/mol

*ΔH°F(cl₂(g))=0 kj/mol

* s°(nocl(g))=261.7 j/mol・k

* s°(n₂(g))=191.6 j/mol・k

* s°(o₂(g))=205.0 j/mol・k

* s°(cl₂(g))=223.0 j/mol・k

手順:

1。ΔH°F(反応):

*ΔH°F(反応)=[(1 mol nocl * 51.7 kj/mol)]] - [(1/2 moln₂ * 0 kj/mol) +(1/2 molo₂ * 0 kj/mol) +(1/2 molcl₂ * 0 kj/mol)]]]]]

*ΔH°F(反応)=+51.7 kJ/mol

2。ΔS°(反応):

*ΔS°(反応)=[(1 mol nocl * 261.7 j/mol・k)] - [[(1/2 moln₂ * 191.6 j/mol・k) +(1/2 molo₂ * 205.0 j/mol・k) +((1/2 molcl₂ * 223.0 j/mol k)]]]]]]

*ΔS°(反応)=-120.95 j/mol・k(kj/mol・kに変換:-0.12095 kj/mol・k)

3。Δg°F(反応):

*Δg°F(反応)=+51.7 kJ/mol-(298 k) *(-0.12095 kj/mol・k)

*Δg°F(反応)=+87.8 kJ/mol

結論

塩化ニトロシル(NOCL)の形成の標準ギブス自由エネルギーの変化は、298 Kで+87.8 kJ/molです。この正の値は、標準条件下でのNOCLの形成が非種子であることを示しています。

重要なメモ:

*ユニットが一貫していることを確認してください(ΔHおよびΔGの場合はkj/mol、j/mol・kまたはΔsのkj/mol・k)。

*常に計算を再確認し、信頼できるソースから正しい値を使用していることを確認してください。

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