1. 반응을 이해하십시오
그 요소로부터 암모니아 (NH주)의 형성은 다음의 균형 화학적 방정식으로 표현된다.
n ₂ (g) + 3H₂ (g) ⇌ 2nh₃ (g)
2. 깁스 자유 에너지 방정식
반응에 대한 Gibbs 자유 에너지 변화 (ΔG)는 다음 방정식을 사용하여 계산됩니다.
ΔG =ΔH- TΔS
어디:
* ΔG 깁스 자유 에너지의 변화 (kj/mol)
* ΔH 엔탈피의 변화 (kj/mol)
* t 켈빈의 온도 (k)
* ΔS 엔트로피의 변화 (J/mol · K)
3. 필요한 열역학적 데이터를 수집하십시오
25 ° C (298k)에서 반응에 대한 다음 열역학적 데이터가 필요합니다.
* ΔH ° F (nh₃) :암모니아 형성의 표준 엔탈피 (테이블이나 온라인에서 찾아 보면 일반적으로 -46 kJ/mol)
* ΔH ° F (NIT) 및 ΔH ° F (HAT) :표준 상태에서 요소 형성의 표준 엔탈피 (둘 다 0 kj/mol)
* ΔS ° (NH₃) :암모니아의 표준 엔트로피 (테이블이나 온라인에서 찾아보기)
* ΔS ° (n₂) 및 ΔS ° (H₂) :질소 및 수소의 표준 엔트로피 (테이블이나 온라인에서 찾아보기)
4. 반응 에 대한 ΔH 및 ΔS를 계산하십시오
* ΔH :반응에 대한 엔탈피의 변화 (ΔH °)는 표준 형성 엔탈피를 사용하여 계산됩니다.
ΔH ° =[2 * ΔH ° F (NH₃)] - [ΔH ° F (NIT) + 3 * ΔH ° F (HAT)]
* ΔS :반응에 대한 엔트로피의 변화 (ΔS °)는 표준 엔트로피를 사용하여 유사하게 계산됩니다.
ΔS ° =[2 * ΔS ° (NH₃)] - [ΔS ° (NIT) + 3 * ΔS ° (HAT)]
5. ΔG 를 계산하십시오
ΔH, ΔS 및 T (298 K)에 대해 얻은 값을 Gibbs 자유 에너지 방정식으로 대체하십시오.
ΔG =ΔH- TΔS
중요한 메모
* 표준 조건 : 이 계산에 사용 된 값 (ΔH ° F, ΔS °)은 일반적으로 표준 값이며, 이는 표준 조건 (298K 및 1 atm)에서 측정 된 것을 의미합니다.
* 단위 : 모든 단위가 일관성이 있는지 확인하십시오 (kJ, ΔH, j 및 k의 경우 k). 필요에 따라 KJ와 J를 변환해야 할 수도 있습니다.
* 음성 ΔG : ΔG에 대한 음의 값은 주어진 조건에서 반응이 자발적으로 (선호)임을 나타냅니다.
예 :
다음 표준 열역학적 값을 찾을 수 있다고 가정 해 봅시다.
* ΔH ° F (NH₃) =-46 kJ/mol
* ΔS ° (NH₃) =192 j/mol · k
* ΔS ° (NIT) =191 J/MOL · K.
* ΔS ° (H₂) =131 J/MOL · K.
위의 단계에 따라 ΔH, ΔS 및 ΔG를 계산할 수 있습니다. 계산에 일관된 단위를 사용해야합니다!
엔탈피와 엔트로피에 대한 특정 값이 있는지 알려주십시오.
