Mikä on esimerkki endotermisestä prosessikäytännöstä?

PITKÄ VASTAUS. Seuraavassa on muutamia kysymyksiä, joita saatat joutua endotermisen prosessin ongelmaan:

Sinulle annetaan seuraava kemiallinen reaktio

#N_ (2 (g)) + O_ (2 (g)) -> 2NO _ ((g)) #

Anna selvitys siitä, miksi tämä reaktio on endoterminen (sekä käsitteellinen että matemaattinen);

Onko tämä reaktio spontaani 298 K?

Jos ei, missä lämpötilassa se muuttuu spontaaniksi?

Annetut tiedot: # DeltaH_f ^ @ = + 90,4 "kJ / mol" # varten #EI# ja #DeltaS _ ("reaktio") = 24,7 "J / K" #

Aloitetaan matematiikasta saadaksesi sen pois tieltä. Reaktion sanotaan olevan endoterminen, jos sen muutos entalpiassa, #DeltaH _ ("reaktio") #, on positiivinen. Voimme laskea tämän entalpian muutoksen siitä, mitä tiedot antavat meille.

# DHaH ("reaktio") = "2 moolia NO" * 90,4 (kJ) / (mol) - ("1 mooli" N2) * 0 (kJ) / (mol) - ("1 mooli" O2) * 0 (kJ) / (mol) #

# DHaH ("reaktio") = "2 moolia NO" * 90,4 (kJ) / (mol) = 180,8 # # "KJ #

Tässä tempussa oli olla tietoinen siitä, että muodostumisen entalpia (#DeltaH_f ^ @ #) elementteille on nolla.

Siitä asti kun #DeltaH _ ("reaktio")> 0 #, reaktio on todellakin endoterminen.

Käsitteellisesti tämä reaktio on endoterminen huolimatta siitä, että sidos (välillä # N # ja # O #) muodostetaan; tämä johtuu siitä, että # N_2 # molekyylillä on kaksi atomiaan, jotka on liitetty toisiinsa a erittäin voimakas kolmoissidos, mikä tarkoittaa sitä enemmän energiaa on pakotettava rikkomaan tätä joukkovelkakirjettä kuin vapautetaan, kun #EI# muodostuu molekyyli.

Nyt, jotta reaktio olisi spontaani, merkki # DeltaG # - Gibbsin vapaan energian on oltava negatiivinen annetussa lämpötilassa.

Siksi voimme määrittää tämän reaktion spontaanisuuden käyttämällä

# DeltaG ("reaktio") = DeltaH _ ("reaktio") - T * DeltaS _ ("reaktio") #

#DeltaG ("reaktio") = 180,8 * 10 ^ 3 - 298 K * 24,71 * J / K = 173,4 kJ #

Reaktio ei ole spontaani tässä lämpötilassa. Voimme määrittää, missä lämpötilassa reaktio alkaa spontaanisti asettamalla #DeltaG _ ("reaktio") = 0 #.

# 0 = DeltaH _ ("reaktio") - T * DeltaS _ ("reaktio") #

#T = (DeltaH ("reaktio")) / (DeltaS ("reaktio")) = (180,8 * 10 ^ 3 J) / (24,71J / K) = 7317 K #

Tämä reaktio muuttuu spontaaniksi #7317# # "K" #.

Yhteenvetona voidaan todeta, että endotermisiä tai eksotermisiä prosesseja koskevat kysymykset kiertyvät # DeltaH #, # Suistomaat #, ja # DeltaG # - jos kyseessä on reaktion spontaanisuus.

Oletetaan, että työn suorittamiseen kuluva aika on kääntäen verrannollinen työntekijöiden määrään. Toisin sanoen, mitä enemmän työntekijöitä työelämässä on, sitä vähemmän aikaa tarvitaan työn suorittamiseen. Onko aikaa 2 työntekijää 8 päivää aikaa tehdä työtä, kuinka kauan se kestää 8 työntekijää?

8 työntekijää viimeistelee työn 2 päivän kuluessa. Anna työntekijöiden lukumäärä w ja työpäivän päättymispäivämäärä d. Sitten w prop 1 / d tai w = k * 1 / d tai w * d = k; w = 2, d = 8:. k = 2 * 8 = 16: .w * d = 16. [k on vakio]. Näin ollen työn yhtälö on w * d = 16; w = 8, d =? :. d = 16 / w = 16/8 = 2 päivää. 8 työntekijää viimeistelee työn 2 päivän kuluessa. [Ans]

Mikä on esimerkki ei-spontaanista prosessikäytännön ongelmasta?

Spontaani prosessi on silloin, kun reaktio tapahtuu luonnollisesti ilman katalyytin apua. Samoin ei-spontaani reaktio tapahtuu katalyytin avulla. Esimerkki spontaanista reaktiosta on paperi, joka muuttuu keltaiseksi ylitöiksi, kun taas ei-spontaani reaktio saattaa asettaa puun palamaan. Spontaanisuus voidaan laskea Del G ^ cc = Delta H ^ r-T Delta S ^ r Delta H tarkoittaa entalpian muutosta ja T delta S on muutos entropia. Delta G <0 = spontaani reaktio Delta G> 0 = ei-spontaani delta G = 0 = tasapainossa. Kokeile tätä ongelmaa yllä olevan kaavan avulla. Metaanikaasu reagoi vesihöyryn kanssa

80%: ssa tapauksista työntekijä käyttää bussia menemään töihin.Jos hän ottaa bussin, on todennäköisyys, että saavutetaan ajoissa 3/4. Keskimäärin 4 päivää 6: sta saapuu ajoissa töihin. työntekijä ei saapunut ajoissa töihin. Mikä on todennäköisyys, että hän otti bussin?

0,6 P ["hän ottaa väylän"] = 0,8 P ["hän on ajoissa | ottaa väylän"] = 0,75 P ["hän on ajoissa"] = 4/6 = 2/3 P ["hän ottaa väylän | hän ei ole ajoissa "] =? P ["hän ottaa väylän | hän ei ole ajoissa"] * P ["hän ei ole ajoissa"] = P ["hän ottaa väylän JA EI ole ajoissa"] = P ["hän ei ole ajoissa | hän ottaa väylän "] * P [" hän ottaa väylän "] = (1-0,75) * 0,8 = 0,25 * 0,8 = 0,2 => P [" hän otta