1. Comprendre la réaction
La formation d'ammoniac (NH₃) de ses éléments est représentée par l'équation chimique équilibrée suivante:
N₂ (g) + 3h₂ (g) ⇌ 2nh₃ (g)
2. L'équation d'énergie libre de Gibbs
Le changement d'énergie libre de Gibbs (ΔG) pour une réaction est calculé en utilisant l'équation suivante:
ΔG =ΔH - TΔS
Où:
* Δg est le changement de l'énergie libre de Gibbs (en kj / mol)
* ΔH est le changement d'enthalpie (en kj / mol)
* t est la température à Kelvin (K)
* ΔS est le changement d'entropie (en j / mol · k)
3. Rassemblez les données thermodynamiques nécessaires
Vous aurez besoin des données thermodynamiques suivantes pour la réaction à 25 ° C (298 K):
* ΔH ° F (NH₃) :Enthalpie standard de formation de l'ammoniac (recherchez dans une table ou en ligne, c'est généralement environ -46 kJ / mol)
* ΔH ° F (n₂) et ΔH ° F (H₂) :Enthalpie standard de formation des éléments dans leur état standard (les deux sont 0 kJ / mol)
* ΔS ° (NH₃) :Entropie standard de l'ammoniac (recherchez dans un tableau ou en ligne)
* ΔS ° (n₂) et ΔS ° (H₂) :Entropie standard de l'azote et de l'hydrogène (recherchez dans un tableau ou en ligne)
4. Calculer ΔH et ΔS pour la réaction
* ΔH :Le changement d'enthalpie pour la réaction (ΔH °) est calculé en utilisant les enthalpies standard de la formation:
ΔH ° =[2 * ΔH ° F (NH₃)] - [ΔH ° F (n₂) + 3 * ΔH ° F (H₂)]
* ΔS :Le changement d'entropie pour la réaction (ΔS °) est calculé de manière similaire, en utilisant les entropies standard:
ΔS ° =[2 * ΔS ° (NH₃)] - [ΔS ° (n₂) + 3 * ΔS ° (H₂)]
5. Calculer Δg
Remplacez les valeurs que vous avez obtenues pour ΔH, ΔS et T (298 K) dans l'équation d'énergie libre de Gibbs:
ΔG =ΔH - TΔS
Notes importantes
* Conditions standard: Les valeurs utilisées dans ce calcul (ΔH ° F, ΔS °) sont généralement des valeurs standard, ce qui signifie qu'elles sont mesurées dans des conditions standard (298 K et 1 atm).
* Unités: Assurez-vous que toutes les unités sont cohérentes (KJ pour ΔH, J pour ΔS et K pour t). Vous devrez peut-être convertir entre KJ et J au besoin.
* Δg négatif: Une valeur négative pour ΔG indique que la réaction est spontanée (favorisée) dans les conditions données.
Exemple:
Supposons que vous trouviez les valeurs thermodynamiques standard suivantes:
* ΔH ° F (NH₃) =-46 kJ / mol
* ΔS ° (NH₃) =192 J / mol · k
* ΔS ° (n₂) =191 j / mol · k
* ΔS ° (H₂) =131 J / mol · k
Après les étapes ci-dessus, vous pouvez calculer ΔH, ΔS, puis ΔG. N'oubliez pas d'utiliser des unités cohérentes pour le calcul!
Faites-moi savoir si vous avez des valeurs spécifiques pour l'enthalpie et l'entropie de la formation afin que je puisse vous fournir un calcul complet!
