Вычислите Δ G° образования пропана хлороводорода и диоксида углерода

В химических реакциях одновременно изменяются и энергия системы, и ее энтропия. Если реакция проводится при р = const, то общую движущую силу реакции определяют изменением изобарно-изотермического потенциала (энергии Гиббса) ΔG и при стандартных условиях вычисляют по формуле
ΔGо = ΔНо - Т∙ΔSo.
1. Вычислим ΔGо298 образования С3Н8 из простых веществ , по реакции:
3C(графит) + 4H2 (г) = С3Н8(г)
Стандартное изменение энтальпии рассчитывается как разность суммы стандартных теплот (энтальпий) образования продуктов реакции и исходных веществ:
ΔНо298 = ΔН°298 С3Н8(г)– [3ΔН°298 C(графит) + 4ΔН°298 H2 (г)]
Стандартные энтальпии образования простых веществ равны нулю:
ΔН°298 C(графит) = 0
ΔН°298 H2 (г) = 0
ΔН°298 С3Н8(г) = - 103,85 кДж/моль
ΔНо298 = ΔН°298 С3Н8(г)– [3ΔН°298 C(графит) + 4ΔН°298 H2 (г)] = - 103,85 кДж
Вычислим стандартное изменение энтропии :
Поскольку энтропия является функцией состояния, то ее изменение, сопровождающее химические реакции, равно разности сумм энтропий продуктов реакции и исходных веществ . В стандартных условиях
ΔSо298 = S°298 С3Н8(г)– [3S°298 C(графит) + 4S°298 H2 (г)]
Из справочных данных:
S°298 С3Н8 (г) = 269,9 Дж/моль К
S°298 C(графит) = 5,74 Дж/моль К
S°298 H2 (г) = 130,6 Дж/моль К
ΔSо298 = S°298 С3Н8(г)– [3S°298 C(графит) + 4S°298 H2 (г)] = 269,9 –
- [ 3 ∙ 5,74 + 4 ∙ 130,6] = 269,9 – 17,22 – 522,4 = - 269,72 Дж/К = - 0,2697 кДж/К
Рассчитаем ΔGо298 образования:
ΔGо = ΔНо - Т∙ΔSo = - 103,85 кДж – 298К ∙ (- 0,2697 кДж/К) =
= - 103,85 кДж + 80,37 кДж = - 23,48 кДж
А табличное значение:
ΔG°298 С3Н8(г) = - 23,49 кДж/моль
2. Вычислим ΔGо298 образования хлороводорода из простых веществ , по реакции:
0,5H2(г) + 0,5Cl2(г) = HCl (г)
Стандартное изменение энтальпии рассчитывается как разность суммы стандартных теплот (энтальпий) образования продуктов реакции и исходных веществ:
ΔНо298 = ΔН°298 HCl(г)– [0,5ΔН°298 Cl2(г) + 0,5ΔН°298 H2 (г)]
Стандартные энтальпии образования простых веществ равны нулю:
ΔН°298 Cl2(г) = 0
ΔН°298 H2 (г) = 0
ΔН°298 HCl(г) = - 92,3 кДж/моль
ΔНо298 = ΔН°298 HCl(г)– [0,5ΔН°298 Cl2(г) + 0,5ΔН°298 H2 (г)] = - 92,3 кДж
Вычислим стандартное изменение энтропии :
ΔSо298 = S°298 HCl(г)– [0,5S°298 Cl2(г) + 0,5S°298 H2 (г)]
Из справочных данных:
S°298 HCl(г)= 186,8 Дж/моль К
S°298 Cl2(г)= 222,9 Дж/моль К
S°298 H2 (г) = 130,6 Дж/моль К
ΔSо298 = S°298 HCl(г)– [0,5S°298 Cl2(г) + 0,5S°298 H2 (г)] = 186,8 – [0,5 ∙ 222,9 +
+ 0,5 ∙ 130,6] = 186,8 – 111,45 – 65,3 = 10,05 Дж/К = 0,01 кДж/К
Рассчитаем ΔGо298 образования:
ΔGо = ΔНо - Т∙ΔSo = - 92,3 кДж – 298К ∙ (0,01 кДж/К) =
= - 92,3 кДж - 2,98 кДж = - 95,28 кДж
А табличное значение:
ΔG°298 HCl(г)= - 95,2 кДж/моль
3