Прямая или обратная реакция будет протекать в системе: МnO2(к) + 4НСI(г) - МnCI2(к) + СI2(г)
Ответ мотивируйте, вычислив стандартную энергию Гиббса (G с ноликом сверху) прямой реакции по стандартным энтальпиям образования и абсолютным энтропиям химических веществ. Изменится ли направление процесса при повышении температуры до 100 градусов?
Естественные науки
Прямая или обратная реакция будет протекать в системе: МnO2(к) + 4НСI(г) - МnCI2(к) + СI2(г)
MnO2(тв. ) + 4HCl(г. ) = MnCl2(тв. ) + Cl2(г. ) + 2H2O(ж. )
Находим ΔH реакции (здесь и далее все значения взяты из справочника) :
ΔH = ΔH(MnCl2(тв.) ) + ΔH(Cl2(г.) ) + 2ΔH(H2O(ж.) ) - ΔH(MnO2(тв.) ) - 4ΔH(HCl(г.) ) = -481,2 + 0 + 2*(-285,8) - (-520,0) - 4*(-92,3) = -163,6 кДж/моль.
Находим ΔS реакции:
ΔS = ΔS(MnCl2(тв.) ) + ΔS(Cl2(г.) ) + 2ΔS(H2O(ж.) ) - ΔS(MnO2(тв.) ) - 4ΔS(HCl(г.) ) = 118,2 + 222,9 + 2*70,1 - 53,0 - 186,8 = 241,5 Дж/(моль*°K) = 0,2415 кДж/(моль*°К) .
Находим ΔG реакции:
ΔG = ΔH - TΔS = -163,6 - 298*0,2415 = -235,6 кДж.
ΔG<0, значит при 298°K самопроизвольно пойдет прямая реакция MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O.
При 100°С (373°К) вода находится в газообразном состоянии, тогда реакция выглядит так:
MnO2(тв. ) + 4HCl(г. ) = MnCl2(тв. ) + Cl2(г. ) + 2H2O(г. )
Соответственно изменятся энтальпия и энтропия реакции:
ΔH = ΔH(MnCl2(тв.) ) + ΔH(Cl2(г.) ) + 2ΔH(H2O(г.) ) - ΔH(MnO2(тв.) ) - 4ΔH(HCl(г.) ) = -481,2 + 0 + 2*(-241,8) - (-520,0) - 4*(-92,3) = -75,6 кДж/моль.
ΔS = ΔS(MnCl2(тв.) ) + ΔS(Cl2(г.) ) + 2ΔS(H2O(г.) ) - ΔS(MnO2(тв.) ) - 4ΔS(HCl(г.) ) = 118,2 + 222,9 +2*188,7 - 53,0 - 4*186,8 = -81,7 = -0,0817 кДж/(моль*°К) .
Находим ΔG:
ΔG = ΔH - TΔS = -75,6 - 373*(-0,0817) = -45,1 кДж. ΔG<0, значит направление реакции не изменится при 373°К.
Находим ΔH реакции (здесь и далее все значения взяты из справочника) :
ΔH = ΔH(MnCl2(тв.) ) + ΔH(Cl2(г.) ) + 2ΔH(H2O(ж.) ) - ΔH(MnO2(тв.) ) - 4ΔH(HCl(г.) ) = -481,2 + 0 + 2*(-285,8) - (-520,0) - 4*(-92,3) = -163,6 кДж/моль.
Находим ΔS реакции:
ΔS = ΔS(MnCl2(тв.) ) + ΔS(Cl2(г.) ) + 2ΔS(H2O(ж.) ) - ΔS(MnO2(тв.) ) - 4ΔS(HCl(г.) ) = 118,2 + 222,9 + 2*70,1 - 53,0 - 186,8 = 241,5 Дж/(моль*°K) = 0,2415 кДж/(моль*°К) .
Находим ΔG реакции:
ΔG = ΔH - TΔS = -163,6 - 298*0,2415 = -235,6 кДж.
ΔG<0, значит при 298°K самопроизвольно пойдет прямая реакция MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O.
При 100°С (373°К) вода находится в газообразном состоянии, тогда реакция выглядит так:
MnO2(тв. ) + 4HCl(г. ) = MnCl2(тв. ) + Cl2(г. ) + 2H2O(г. )
Соответственно изменятся энтальпия и энтропия реакции:
ΔH = ΔH(MnCl2(тв.) ) + ΔH(Cl2(г.) ) + 2ΔH(H2O(г.) ) - ΔH(MnO2(тв.) ) - 4ΔH(HCl(г.) ) = -481,2 + 0 + 2*(-241,8) - (-520,0) - 4*(-92,3) = -75,6 кДж/моль.
ΔS = ΔS(MnCl2(тв.) ) + ΔS(Cl2(г.) ) + 2ΔS(H2O(г.) ) - ΔS(MnO2(тв.) ) - 4ΔS(HCl(г.) ) = 118,2 + 222,9 +2*188,7 - 53,0 - 4*186,8 = -81,7 = -0,0817 кДж/(моль*°К) .
Находим ΔG:
ΔG = ΔH - TΔS = -75,6 - 373*(-0,0817) = -45,1 кДж. ΔG<0, значит направление реакции не изменится при 373°К.
Реакцию закончи.
только прямая, сразу начнет выделяться хлор в виде газа, а его уже обратно не запихнешь...
Похожие вопросы
- что будет когда в Солнце закончится водород и прекратится термоядерные реакции? погибнет ли солнечная система?
- почему плотность бумаги выражают г\см2, а не г\см3? ведь г\см2 это давление, Паскали
- Температура кипения кислорода -183 г. Цельсия, температура кипения водорода -252 г. Цельсия. Воды 100 г. Почему?
- Почему г. Осло раньше назывался г. Христиания? Когда и по каким причинам произошла смена названия?
- Вычислите объем водорода выделившегося при взаимодействии 12 г магния и 73 г соляной кислоты
- В сосуде при температуре 100 С находятся: 5 г воды и 5 г пара.
- Все процессы в природе протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчёта. О каких именно процессах идёт речь?
- Для приведенного гальванического элемента рассчитайте электронные потенциалы, напишите реакции протекающие на катоде и а
- после пропускания электрического разряда через 1000 г смеси черного и серого порошковпроисходит бурная реакция с
- Помогите господа. очень прошу. химия. Вычислите Нo, So и GoT реакции, протекающей по уравнению: