Установите, может ли произойти реакция 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO2(g) + 6H2O(g) при стандартных условиях. Подтвердите

Andrey

14

Для определения того, произойдет ли реакция 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO2(g) + 6H2O(g) при стандартных условиях, нам необходимо рассмотреть изменение свободной энергии (дельта G) для данной реакции.

Для начала у нас есть уравнение реакции:
\[4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO2(g) + 6H2O(g)\]

Теперь нам нужно найти изменение свободной энергии реакции (дельта G). Мы можем использовать уравнение Гиббса:
\[ \Delta G = \Delta G^0 + RT \ln(Q) \]

где:
- \( \Delta G \) - изменение свободной энергии
- \( \Delta G^0 \) - изменение свободной энергии при стандартных условиях (1 атм давление и 25°C температура)
- \( R \) - универсальная газовая постоянная (0.00831 кДж/(моль*К))
- \( T \) - температура в Кельвинах
- \( Q \) - отношение активностей реагентов и продуктов

При стандартных условиях \( \Delta G^0 \) равно нулю, так как выражено через стандартные свободные энергии образования соединений.

Учитывая это, нам нужно лишь вычислить значение \( Q \) и проверить, будет ли оно менее 1 (в этом случае реакция произойдет).

\( Q \) для данной реакции можно найти, зная коэффициенты реакции и давление каждого вещества:
\[ Q = \left( \frac{[NO2]^4 * [H2O]^6}{[NH3]^4 * [O2]^5} \right) \]

Если \( Q < 1 \), то реакция пройдет. Если \( Q > 1 \), то реакция не произойдет.