химия. 2 задачи по химии. Решение По следствию из закона Гесса, изменение энергии Гиббса реакции определяется по уравнению

• Название: Решение По следствию из закона Гесса, изменение энергии Гиббса реакции определяется по уравнению
• Анкор: химия
• Дата: 29.04.2023
• Размер: 39.56 Kb.
• Имя файла: 2 задачи по химии.docx
• Тип: Решение; #1097679

1. Восстановление Fe₃O₄ оксидом углерода идет по уравнению:
Fe₃O_{4 (К)} + СО_(Г) = 3FeO_(К)  + CO_2(Г)  

Вычислите ΔG  и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях. Чему равна ΔS  в этом процессе
ΔG  Fe₃O₄  = –1014,2 кДж/моль.

Решение:

По следствию из закона Гесса, изменение энергии Гиббса реакции определяется по уравнению:



Стандартные энергии образования участвующих компонентов – табличные значения:

ΔG  Fe₃O₄  = –1014,2 кДж/моль

ΔG  СО_(Г)  = –137,27 кДж/моль

ΔG  FeO_(К)  = –244,3 кДж/моль

ΔG  CO_2(Г)  = –394,38 кДж/моль



Так как ΔG⁰₂₉₈(х.р.) > 0, то есть имеет положительное значение, то процесс при стандартных условиях самопроизвольно протекать не может.

Рассчитаем изменение энтропии реакции ΔS⁰₂₉₈(х.р.) также по следствию из закона Гесса:



Стандартные энтропии компонентов – табличные значения:

S  Fe₃O₄  = 146,4 Дж/(К·моль)

S  СО_(Г)  = 197,91 Дж/(К·моль)

S  FeO_(К)  = 54 Дж/(К·моль)

S  CO_2(Г)  = 213,65 Дж/(К·моль)



Ответ: ΔG⁰₂₉₈(х.р.) = 24,19 кДж; ΔS⁰₂₉₈(х.р.) = 31,34 Дж/К.

2. Определить нормальность, молярность и моляльность 6% раствора НNO₃ (р= 1,4 г/см³) объемом 1 литр.

Решение:

Масса раствора равна произведению его объема и плотности:

m(р-ра) = Vρ = 1000·1,4 = 1400 г.

Тогда масса растворенной азотной кислоты равна:

m(НNO₃) = m(р-ра)·w(НNO₃)/100% = 1400·6/100 = 84 г

Определим количество моль азотной кислоты:

n(НNO₃) = m(НNO₃)/M(НNO₃) = 84/63 = 1,33 моль.

Нормальность – отношение количества моль эквивалентов растворенного вещества к объему раствора в литрах. Так как в составе кислоты только один ион водорода, то фактор эквивалентности равен 1, и количество моль эквивалентов соответственно равно количеству моль, то есть 1,33 моль. Тогда нормальность раствора равна:

C_Н = n(НNO₃)/V = 1,33/1 = 1,33н.

Молярность раствора – отношение количества моль к объему раствора в литрах:

C = n(НNO₃)/V = 1,33/1 = 1,33М

Моляльность – отношение количества моль растворенного вещества к массе растворителя в кг. Определим массу растворителя, если масса раствора складывается из массы растворителя и массы растворенного вещества:

m(р-ля) = m(р-ра) - n(НNO₃) = 1400 – 84 = 1316 г = 1,316 кг

Тогда моляльность раствора равна:

C_М = 1,33/1,316 = 1,01 моль/кг.

Ответ: 1,33н., 1,33М, 1,01 моль/кг.