Расчитайте изменение энергии Гиббса для данной реакции: I2 (к) + 2 HCl (г) → Cl2 (г) + 2 HI (г), используя доступные

Черешня_7521

53

Рассчитаем изменение энергии Гиббса (\(\Delta G\)) для данной реакции, используя доступные справочные данные.

Согласно определению энергии Гиббса, \(\Delta G = \Delta H - T\Delta S\), где \(\Delta H\) - изменение энтальпии, \(\Delta S\) - изменение энтропии, а \(T\) - температура в Кельвинах.

Сначала рассчитаем изменение энтальпии (\(\Delta H\)). Для этого воспользуемся значениями стандартных образований (\(\Delta H^\circ\)) для каждого вещества:

\(\Delta H^\circ\) для I2 (к) = 0 кДж/моль (по определению)
\(\Delta H^\circ\) для HCl (г) = -95,3 кДж/моль (дано в условии)
\(\Delta H^\circ\) для Cl2 (г) = 0 кДж/моль (по определению)
\(\Delta H^\circ\) для HI (г) = 1,8 кДж/моль (дано в условии)

При составлении уравнения реакции, на основании коэффициентов перед веществами, которые указывают на их стехиометрические соотношения, можем записать изменение энтальпии (\(\Delta H\)) следующим образом:

\(\Delta H = \Delta H^\circ\)(Cl2 (г)) + 2\(\Delta H^\circ\)(HI (г)) - (\(\Delta H^\circ\)(I2 (к)) + 2\(\Delta H^\circ\)(HCl (г)))

Подставим значения:

\(\Delta H = 0 + 2(1,8) - (0 + 2(-95,3)) = 192,2\) кДж/моль

Далее, рассчитаем изменение энтропии (\(\Delta S\)). Снова, для этого воспользуемся значениями стандартных энтропий (\(\Delta S^\circ\)) для каждого вещества:

\(\Delta S^\circ\) для I2 (к) = 116,2 Дж/(моль·К) (по справочным данным)
\(\Delta S^\circ\) для HCl (г) = -131,1 Дж/(моль·К) (по справочным данным)
\(\Delta S^\circ\) для Cl2 (г) = 223,1 Дж/(моль·К) (по справочным данным)
\(\Delta S^\circ\) для HI (г) = 206,6 Дж/(моль·К) (по справочным данным)

Аналогично рассчитаем изменение энтропии (\(\Delta S\)) на основании коэффициентов перед веществами в уравнении реакции:

\(\Delta S = \Delta S^\circ\)(Cl2 (г)) + 2\(\Delta S^\circ\)(HI (г)) - (\(\Delta S^\circ\)(I2 (к)) + 2\(\Delta S^\circ\)(HCl (г)))

Подставим значения:

\(\Delta S = 223,1 + 2(206,6) - (116,2 + 2(-131,1)) = 676,7\) Дж/(моль·К)

Известны значения \(\Delta H\) и \(\Delta S\). Теперь, чтобы рассчитать изменение энергии Гиббса (\(\Delta G\)), нам необходимо знать температуру в Кельвинах и воспользоваться формулой \(\Delta G = \Delta H - T\Delta S\).

Однако, в данной задаче нам неизвестна температура и невозможно рассчитать конкретное значение \(\Delta G\). Мы можем лишь сказать, что данная реакция может происходить при стандартных условиях, если \(\Delta G\) отрицательно (так как отрицательное значение \(\Delta G\) говорит о том, что реакция является спонтанной при данных условиях).

Таким образом, для полного ответа нам необходимо знать значение температуры (в Кельвинах), чтобы рассчитать конкретное значение \(\Delta G\) и ответить на вопрос, может ли эта реакция происходить при стандартных условиях.