[scheikunde] Chemische Thermodynamica: ΔS°- ΔH°- ΔG°

Roelland

Hallo,

vraag 4

Voor de reactie: 2 C2H2(g) + 5 O2(g) → 4 CO2(g) + 2 H2O(g)

a) Bereken ΔH°, ΔS° en ΔG°.

b) Verklaar het teken van ΔH° en ΔS°

c) Neemt de spontane¨ıteit van deze reactie toe of af met de temperatuur?

Antwoord:

a) Waarden uit mijn tabellenboekje

ΔS° = 4S°(CO2) + 2S°(H2O) - 2S°(C2H2) - 5S°(O2)

ΔS°= 4.231,8 + 2.88,8 - 2. 200,9 - 5. 205,2

ΔS° = -323 J/mol K

ΔH° = 4H°(CO2) + 2H°(H2O) - 2H°(C2H2) - 5H°(O2)

ΔH°= 4.-393,5 + 2.-241,8 -2. 227.4 - 5. 0

ΔH°= -4285 kJ/mol

ΔG° = ΔH° - TΔS°

Ik ga van standaard omstandigheden uit, dus T = 273,15K

ΔG° = -4196,77 kJ/mol

b)

De entropie van de producten is lager dan de entropie van de reagentia (ΔS°= - ). Dit komt doordat de reagentia uit meer 'deeltjes' bestaan.

n_reagentie = 5 + 2=7 ⇒ meer wanorde

n_producten = 4 + 2=6

De enthalpie is bij constante druk gelijk aan de opgenome/afgestaande warmte (q). ΔH° is negatief, dit wijst er op dat er warmte is afgestaan aan de omgeving, deze reactie is exotherm.

c) De spontaniteit zal toenemen aangezien dit een exotherme reactie is. Exotherme reacties zijn spontaan, maar dit wil niet zeggen dat ze snel verlopen. Door extra warmte toe te voegen zal de reactie sneller verlopen.

Dit zou ik antwoorden (geen idee of het correct is), maar wanneer neemt de spontaniteit eigenlijk af met toenemende temperatuur? Zowel bij endo- als exotherme reacties zal de spontaniteit toenemen met grotere temperatuur?

Groeten,

Roelland

Typhoner

Roelland schreef: ↑za 18 mei 2013, 14:20
c) De spontaniteit zal toenemen aangezien dit een exotherme reactie is. Exotherme reacties zijn spontaan, maar dit wil niet zeggen dat ze snel verlopen. Door extra warmte toe te voegen zal de reactie sneller verlopen.

alles zit vervat in

ΔG° = ΔH° - TΔS°

hoe negatiever ΔG° hoe "spontaner" de reactie (of beter: hoe verder het evenwicht naar rechts ligt). Afhankelijk van de tekens van ΔH° en ΔS° gaat een hogere temperatuur de reactie meer of minder naar rechts laten gaan. Je kan best eens een tabelletje maken voor zowel ΔH° en ΔS° positief/negatief en wat de invloed van de temperatuur dan wordt

Roelland

Typhoner schreef: ↑za 18 mei 2013, 14:33
(...)

hoe negatiever ΔG° hoe "spontaner" de reactie

(...)

Aangezien ΔS° negatief is en de formule: ΔG° = ΔH° - TΔS° is zal bij hogere temperatuur de ΔG° groter worden doordat - TΔS° een positief getal is. Bij hogere temperatuur zal de reactie minder goed doorgaan.

Bedankt!

Typhoner

inderdaad. Als de entropie zou stijgen bij de reactie is het natuurlijk net andersom.

decazep

Er zit een foutje in de berekening van de reaktie-enthalpie: die zou ongeveer -2600 kJ/reactie-mole moeten zijn, als we er van uitgaan dat water vloeibaar is by 298K. (de meeste tabellen gaan uit van deze T, niet 273K)

Typhoner

Eerlijk gezegd heb ik de getalletjes niet gecontroleerd, maar

decazep schreef: ↑ma 20 mei 2013, 12:05
als we er van uitgaan dat water vloeibaar is

er valt niets aan te nemen: de gegeven opgave stelt dat het gaat om H₂O(g).

Uiteraard gaat een verbranding niet door op 273 K, maar als er geen temperatuur is gegeven...

Roelland

decazep schreef: ↑ma 20 mei 2013, 12:05
Er zit een foutje in de berekening van de reaktie-enthalpie: die zou ongeveer -2600 kJ/reactie-mole moeten zijn, als we er van uitgaan dat water vloeibaar is by 298K. (de meeste tabellen gaan uit van deze T, niet 273K)

Ik had inderdaad beter T = 298K genomen.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[scheikunde] Chemische Thermodynamica: ΔS°- ΔH°- ΔG°

Chemische Thermodynamica: ΔS

Re: Chemische Thermodynamica: ΔS

Re: Chemische Thermodynamica: ΔS

Re: Chemische Thermodynamica: ΔS

Re: Chemische Thermodynamica: ΔS

Re: Chemische Thermodynamica: ΔS

Re: Chemische Thermodynamica: ΔS