В каком направлении нижеприведённая реакция будет протекать самопроизвольно: Fe2O3(к.) + 3H2(г.) = Fe(к.) + 3Н2О ? Рассчитать на основании термодинамических потенциалов.

Для определения направления протекания данной реакции, нам необходимо рассчитать изменение свободной энергии системы (ΔG). Если ΔG отрицательно, то реакция протекает самопроизвольно в направлении, указанном в уравнении реакции.

ΔG рассчитывается по формуле ΔG = ΔG° + RT ln(Q), где ΔG° - стандартная изменение свободной энергии, R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах и Q - значение равновесной константы выражения.

Уравновешенное выражение реакции может быть записано следующим образом: 2Fe2O3(к.) + 6H2(г.) = 4Fe(к.) + 6Н2О

Теперь рассчитаем ΔG°. Для этого нам понадобятся термодинамические потенциалы (Гиббсовы энергии) для каждого из компонентов реакции.

ΔG° = ΣnΔG°(про