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。
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1/2n₂(g) + 1/2o₂(g) + 1/2cl₂(g)→nocl(g)
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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。
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Δg=Δh -tδs
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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。