IV. Уравнение изотермы реакции Вант-Гоффа

1. Запишите уравнение изотермы реакции Вант-Гоффа и проведите его анализ:

а) какие концентрации используются в первом и во втором членах скобки?

б) в каком случае реакция идет самопроизвольно в прямом направлении?

в) при каком условии реакция в прямом направлении не идет?

г) какому состоянию отвечает условие ∆G = 0 и ∆F = 0?

д) как называются потенциалы, если исходные концентрации равны единице?

е) что такое химическое сродство, что является мерой химического сродства?

2. Особенности использования уравнений изотермы реакции Вант-Гоффа:

а) все ли реакции, для которых ∆G < 0, идут самопроизвольно в прямом направлении?

б) все ли реакции, для которых ∆G < 0, являются обратимыми?

в) в каком случае реакция не будет протекать ни при каких условиях?

г) можно ли в принципе провести реакцию, для которой ∆G > 0 при указанных условиях?

Вопросы и задачи для самоконтроля знаний

1. За счет чего совершается максимальная работа химической реакции при постоянных объеме и температуре?

2. Сформулируйте условия самопроизвольного протекания реакций, сопровождающихся:

1) увеличением энтропии и энтальпии;

2) уменьшением энтальпии и энтропии;

3) увеличением энтропии и уменьшением энтальпии;

4) уменьшением энтропии и увеличением энтальпии.

3. Для каких условий справедливо уравнение ∆H = T∆S?

4. Для некоторой реакции ∆H = 100 кДж/моль, а ∆S = 40 Дж/моль·К. При какой температуре установится равновесие, если ∆H и ∆S от температуры не зависят? Ответ: 2500 К

5. Изменение стандартной свободной энергии Гиббса для одной реакции ∆G₁ = -35 кДж/моль, а для другой ∆G₂ = -25 кДж/моль. Какая из двух реакций характеризуется большей величиной константы равновесия? Какая реакция протекает полнее?

6. Рассчитайте изменение энергии Гиббса в процессе усвоения в организме человека сахарозы, который сводится к её окислению:

C₁₂H₂₂O₁₁ (к) + 12O₂ (г) = 12CO₂ (г) + 11H₂O (ж), если

∆G C₁₂H₂₂O₁₁ = -1545 кДж/моль

∆G CO₂ = -394 кДж/моль

∆G H₂O = -237 кДж/моль

Ответ: -5790 кДж/моль

7 В каком направлении пойдет реакция H₂ + I₂ = HI, для которой К_с = 6,76, а концентрации Ć(Н₂) = Ć(I₂) = Ć(HI)?

Ответ: в прямом направлении