Образование сероводорода из простых веществ протекает по уравнению:

н2(г)+ s(ромб) = н2s(г); δн0298 = -20,15 кдж

исходя из значений δs0298 соответствующих веществ, вычислите δg0298 для этой реакции.

Объяснение:

Дано:

ΔН°₂₉₈ = -20,15 кДж

Найти:

ΔS°₂₈₉ - ?

ΔG°₂₈₉ - ?

1) Записываем уравнение реакции и ищем в справочнике стандартная мольная  энтропия S°₂₈₉ ( Дж/(моль·К) ) :

Н₂(г)+ S(ромб) → Н₂S(г)

ΔН°₂₉₈ = -20,15 кДж

ΔН₂S(г) = 205,64 Дж/(моль·К)

ΔН₂(г) = 130,59 Дж/(моль·К)

ΔS(ромб) = 31,9 Дж/(моль·К)

2) Считаем стандартная мольная  энтропия то что мы писали в 1) :

ΔS°₂₈₉ = ΔН₂S(г) - ΔН₂(г) - ΔS(ромб)

ΔS°₂₈₉ = 205,64 Дж/(моль·K) - 130,59 Дж/(моль·К) - 31,9 Дж/(моль·К) = 43,15 Дж/(моль·К)

3) Теперь мы считаем стандартная  мольная  энергия  Гиббса образования:

ΔG°₂₈₉ = ΔН°₂₉₈ - 298×(ΔS°₂₈₉/1000)

ΔG°₂₈₉ = -20,15 кДж - 298×(43,15 Дж/(моль·К) / 1000 моль·К ) = -20,15 кДж - 298×0,04315 кДж = -20,15 кДж - 12,86 кДж = -33,01 кДж

ответ: ΔS°₂₈₉ = 43,15 Дж/(моль·К); ΔG°₂₈₉ = -33,01 кДж

Для вычисления δg0298 для данной реакции нужно использовать формулу:

δg0298 = δh0298 - T * δs0298

где δg0298 - изменение свободной энергии при стандартных условиях (в данном случае, при 298 К), δh0298 - изменение энтальпии при стандартных условиях, T - температура в кельвинах, а δs0298 - изменение энтропии при стандартных условиях.

У нас есть только значение δs0298 для каждого реагента, но нам нужно также знать значение δh0298 для эндотермической или экзотермической реакции. Нам дано, что в данной реакции изменение энтальпии при стандартных условиях (δн0298) равно -20,15 кДж. Данное значение указывает на экзотермическую реакцию, так как оно отрицательное.

Теперь мы можем использовать приведенную формулу для вычисления δg0298:

δg0298 = -20,15 кДж - T * (δsN2 + δsS - δsN2S)

Теперь нам нужны значения δs0298 для каждого из реагентов и продуктов.
- Для N2 (азота) значение δs0298 равно 191,61 Дж/(моль * К)
- Для S (серы) значение δs0298 равно 31,81 Дж/(моль * К)
- Для N2S (сероводорода) значение δs0298 равно 206,17 Дж/(моль * К)

Теперь мы можем вставить эти значения в формулу для δg0298:

δg0298 = -20,15 кДж - T * (191,61 Дж/(моль * К) + 31,81 Дж/(моль * К) - 206,17 Дж/(моль * К))

Теперь нам нужно выразить все значения в одной единице измерения, чтобы их можно было складывать и вычитать. Однако, у нас кДж для δg0298 и Дж/(моль * К) для δs0298. Чтобы привести их к одной единице измерения, нужно помнить, что 1 кДж = 1000 Дж. Таким образом, мы можем изменить единицу измерения для δg0298:

δg0298 = -20,15 * 1000 Дж - T * (191,61 Дж/(моль * К) + 31,81 Дж/(моль * К) - 206,17 Дж/(моль * К))

Теперь, чтобы получить окончательное значение δg0298, мы должны знать температуру. В нашем случае это 298 К (поскольку это стандартные условия), поэтому мы поместим это значение в формулу:

δg0298 = -20,15 * 1000 Дж - 298 * (191,61 Дж/(моль * К) + 31,81 Дж/(моль * К) - 206,17 Дж/(моль * К))

Теперь мы можем решить данное уравнение и получить окончательное значение δg0298.