Решение задач: ЗАДАЧА НА ЭНТРОПИЮ

Энтропия - это мера беспорядка или хаоса в системе. Для химических реакций задача на энтропию может быть решена с помощью уравнения Гиббса-Гельмгольца, которое позволяет определить изменение энтропии в системе. Для рассмотрения протекания реакции H2(г) + S(ромб) = H2S(г) в стандартных условиях (температура 298K, давление 1 атмосфера) необходимо вычислить изменение энтропии.

Известно, что стандартные энтропии образования соединений равны: S°(H2) = 130.6 J/(mol*K), S°(S) = 31.8 J/(mol*K), S°(H2S) = 205.2 J/(mol*K).

Теперь можем вычислить изменение энтропии реакции:
ΔS° = ΣS°(продукты) - ΣS°(реактивы)
ΔS° = S°(H2S) - [S°(H2) + S°(S)]
ΔS° = 205.2 - (130.6 + 31.8)
ΔS° = 42.8 J/(mol*K)

Теперь, зная изменение энтропии реакции, можно рассчитать, будет ли реакция протекать в стандартных условиях. Если значение изменения энтропии положительное, то энтропия системы увеличится, что свидетельствует о благоприятности реакции с точки зрения энтропии.

Тепловой эффект реакции может быть определен с помощью уравнения Гиббса-Гельмгольца:
ΔG° = ΔH° - TΔS°

Для реакции H2(г) + S(ромб) = H2S(г) известно, что энтальпия образования ΔH° = -20.1 кДж/моль. Подставим данные в уравнение:
ΔG° = -20.1 - 298*0.0428
ΔG° = -20.1 - 12.6824
ΔG° = -32.7824 кДж/моль

Отрицательное значение ΔG° свидетельствует о том, что реакция протекает спонтанно в стандартных условиях.

Таким образом, реакция H2(г) + S(ромб) = H2S(г) протекает спонтанно в стандартных условиях, при этом происходит увеличение энтропии системы.