Hvad er et eksempel på et endotermt proces praksis problem?

LANG SVAR. Her er nogle af de spørgsmål, du kan få i et endotermisk procesproblem:

Du får følgende kemiske rektion

#N_ (2 (g)) + O_ (2 (g)) -> 2NO _ ((g)) #

Giv en explanaition for hvorfor denne reaktion er endoterm (både konceptuel og matematisk);

Er denne reaktion spontan hos 298 K?

Hvis ikke, ved hvilken temperatur bliver det spontant?

Data givet: # DeltaH_f ^ @ = +90,4 "kJ / mol" # til #INGEN# og #DeltaS _ ("reaction") = 24,7 "J / K" #

Lad os starte med matematikken for at få det ud af vejen. En reaktion siges at være endotermisk, hvis dens ændring i entalpy, #DeltaH _ ("reaktion") #, er positiv. Vi kan beregne denne ændring i entalpier fra, hvad dataene giver os.

#DeltaH _ ("reaktion") = "2 mol NO" * 90,4 (kJ) / (mol) - ("1 mol" N_2) * 0 (kJ) / (mol) - ("1 mol" O_2) * 0 kJ) / (mol) #

#DeltaH _ ("reaktion") = "2 mol NO" * 90,4 (kJ) / (mol) = 180,8 # # "KJ #

Tricket her var at være opmærksom på, at dannelsen af entalpier (#DeltaH_f ^ @ #) for elementer er nul.

Siden #DeltaH _ ("reaktion")> 0 #, er reaktionen faktisk endoterm.

Konceptuelt er denne reaktion endotermisk trods det faktum, at en binding (mellem # N # og # O #) dannes; dette sker fordi # N_2 # molekyle har sine to atomer bundet sammen af a meget stærk tredobbeltbinding, hvilket betyder at mere energi skal bringes i at bryde denne bånd, end det er frigivet, når #INGEN# molekyle dannes.

Nu, for at en reaktion skal være spontan, tegn på # DeltaG # - Gibbs frie energi - skal være negativ ved den givne temperatur.

Vi kan derfor bestemme denne reaktions spontanitet ved at bruge

#DeltaG _ ("reaktion") = DeltaH _ ("reaktion") - T * DeltaS _ ("reaktion") #

#DeltaG _ ("reaktion") = 180,8 * 10 ^ 3 J - 298 K * 24,71 * J / K = 173,4 kJ #

Reaktionen er ikke spontan ved denne temperatur. Vi kan bestemme, ved hvilken temperatur reaktionen begynder at være spontan ved indstilling #DeltaG _ ("reaktion") = 0 #.

# 0 = DeltaH _ ("reaktion") - T * DeltaS _ ("reaktion") #

#T = (DeltaH _ ("reaktion")) / (DeltaS _ ("reaktion")) = (180,8 * 10 ^ 3J) / (24,71J / K) = 7317K #

Denne reaktion bliver spontan hos #7317# # "K" #.

Som en konklusion drejer det sig om spørgsmål om endoterme eller eksoterme processer # DeltaH #, # DeltaS #, og # DeltaG # - hvis en reaktions spontanitet er i spørgsmålet