Определение возможности протекания химической реакции

Вычислим тепловой эффект реакции при стандартных условиях. При изобарном процессе Q = -∆H0298. Изменение энтальпии реакции рассчитаем согласно первому следствию из закона Гесса.
Выпишем из справочника необходимые данные:
Параметр Fe2O3(т) О2(г) FeS2(тв) SO2 (г)
fH0298, кДж/моль -821,32 0 -177,4 -296,9
S0298, Дж/К*моль 89,96 205,03 53,14 248,1
∆rH0298 = ∑n*∆fH0298прод - ∑m*∆fH0298 исх.
∆rH0298 = 2*∆fH0298(Fe2O3(т)) + 8*∆fH0298(SO2(г)) – 4*∆fH0298(FeS2(тв)) = 2*(-821,32) + 8*(-296,9) - 4*(-177,4) = -3308,24 кДж/моль.
преподаватель указал, что в формуле стоят количества моль, размерность ∆rH0298 «кДж».
Так как ∆rH0298 < 0, при протекании реакции тепло выделяется, реакция экзотермическая.
Рассчитаем, сколько теплоты выделится, если в реакции израсходуется 1 кг пирита. Находим количество вещества пирита:
n(FeS2) = m(FeS2)/M(FeS2) = 1000/119,98 = 8,33 моль.
Q = 3308,24*8,33 = 27557,6 кДж.
Изменение энтропии характеризует меру беспорядка (упорядоченности) системы.
В данной реакции при взаимодействии 11 моль простого газообразного вещества образуется 8 моль газообразного; энтропия уменьшается.
Здесь требует изменить формулировку, и в общем правильно, «соответственно, величина ∆S уменьшается (∆S <0).
Расчет изменения энтропии системы также произведем по следствию из закона Гесса
∆rS0298 = ∑n*S0298прод - ∑m*S0298 исх.
∆rS0298 = 2*S0298(Fe2O3(т)) + 8*S0298(SO2(г)) – 4*S0298(FeS2(тв)) – 11*S0298(O2) = 2*89,96 + 8*248,1 – 4*53,14 – 11*205,03 = -303,17 Дж/моль*К.
Здесь размерность также без «моль», так как расчет произведен с учетом количеств веществ.
Условием возможности самопроизвольного протекания реакции при заданной температуре является соблюдение неравенства ∆rG0298<0 .
При изобарно-изотермических процессах изменение энергии Гиббса системы учитывает влияние и энтальпийного, и энтропийного факторов:
∆G0298 = ∆H0298 – T*∆S0298.
При низких температурах (Т→0) вкладом компонента T*∆rS0298 в изменение величины ∆rG0298 можно пренебречь, тогда направление протекания реакции будет определять энтальпийный фактор (∆G0298 ≈ ∆H0298). Так как ∆H0298 < 0, то и ∆G0298 < 0, что свидетельствует о возможности протекания реакции будет протекать в прямом направлении.
При высоких температурах ∆G0298 ≈ – T*∆S0298. В нашем примере ∆rS0298 < 0, тогда с ростом температуры величина ∆G0298 будет стремиться к положительному значению, протекание прямой реакции будет становиться маловероятным