Основные законы термодинамики . Вычислите Дельта G0298 реакции 2PbS(к)+3O2(г)= 2PbO(к)+2SO2(г)
Условие:
Основные законы термодинамики . Вычислите Дельта G0298 реакции 2PbS(к)+3O2(г)= 2PbO(к)+2SO2(г)
Решение:
Для вычисления ΔG°298 реакции, мы можем использовать уравнение Гиббса-Гельмгольца:
ΔG°298 = ΔH°298 - TΔS°298
где ΔH°298 - изменение энтальпии при стандартных условиях (298 K и 1 атм), ΔS°298 - изменение энтропии при стандартных условиях, а T - температура в Кельвинах.
Для начала, нам нужно найти значения ΔH°298 и ΔS°298 для каждого компонента реакции. Мы можем использовать табличные данные или рассчитать их с помощью известных значений энтальпии образования и энтропии.
По табличным данным, энтальпия образования (ΔH°f) и энтропия (ΔS°) для каждого компонента реакции следующая:
ΔH°f(PbS) = -217.0 кДж/моль ΔS°(PbS) = 90.4 Дж/(моль·К)
ΔH°f(O2) = 0 кДж/моль ΔS°(O2) = 205.0 Дж/(моль·К)
ΔH°f(PbO) = -219.2 кДж/моль ΔS°(PbO) = 69.9 Дж/(моль·К)
ΔH°f(SO2) = -296.8 кДж/моль ΔS°(SO2) = 248.2 Дж/(моль·К)
Теперь мы можем вычислить ΔH°298 и ΔS°298 для реакции:
ΔH°298 = (2 * ΔH°f(PbO) + 2 * ΔH°f(SO2)) - (2 * ΔH°f(PbS) + 3 * ΔH°f(O2)) = (2 * (-219.2 кДж/моль) + 2 * (-296.8 кДж/моль)) - (2 * (-217.0 кДж/моль) + 3 * (0 кДж/моль)) = -438.4 кДж/моль - 435.0 кДж/моль = -873.4 кДж/моль
ΔS°298 = (2 * ΔS°(PbO) + 2 * ΔS°(SO2)) - (2 * ΔS°(PbS) + 3 * ΔS°(O2)) = (2 * (69.9 Дж/(моль·К)) + 2 * (248.2 Дж/(моль·К))) - (2 * (90.4 Дж/(моль·К)) + 3 * (205.0 Дж/(моль·К))) = 438.2 Дж/(моль·К) - 876.2 Дж/(моль·К) = -438.0 Дж/(моль·К)
Теперь мы можем вычислить ΔG°298:
ΔG°298 = ΔH°298 - TΔS°298 = -873.4 кДж/моль - (298 K) * (-438.0 Дж/(моль·К)) = -873.4 кДж/моль + 130.5 кДж/моль = -742.9 кДж/моль
Таким образом, ΔG°298 реакции 2PbS(к) + 3O2(г) = 2PbO(к) + 2SO2(г) составляет -742.9 кДж/моль.