1. 균형 화학 방정식 :
반응의 균형 화학 방정식은 다음과 같습니다.
n ₂ (g) + 3H₂ (g) ⇌ 2nh₃ (g)
2. 표준 깁스 자유 에너지 변화 (ΔG °)
이 반응을 위해서는 표준 깁스 자유 에너지 변화 (ΔG °)가 필요합니다. 열역학적 데이터 표 에서이 값을 찾을 수 있습니다. 암모니아의 형성의 경우, ΔG °는 일반적으로 298K에서 -33.3 kJ/mol입니다.
3. 반응 지수 (Q)
반응 지수 (Q)는 주어진 시간에 상대적인 양의 반응물 및 생성물의 척도입니다. 가스의 부분 압력을 사용하여 계산됩니다.
q =(p (nh p) ²) / (p (n₂) * p (h₂) ³)
주어진 부분 압력을 연결하십시오.
Q =(2.0²) / (2.5 * 2.75³)
4. 깁스 자유 에너지 변화 (ΔG)
ΔG, ΔG ° 및 Q의 관계는 다음과 같이 제공됩니다.
ΔG =ΔG ° + RTLN (Q)
어디:
* r =이상적인 가스 상수 (8.314 J/mol · K)
* t =켈빈의 온도 (298K)
이제 값을 대체하십시오.
ΔG =-33.3 kJ/mol + (8.314 J/mol · K * 298 K * ln (Q))
중요한 메모 :
* 단위의 일관성을 위해 KJ/Mol을 J/MOL으로 변환합니다.
* 신뢰할 수있는 소스에서 Δg °에 올바른 값을 사용하십시오.
* 반응이 주어진 조건 하에서 생성물 형성을 선호하는 경우 ΔG의 값은 음수가됩니다.
계산 :
1. 계산 Q :Q =(2.0²) / (2.5 * 2.75³) ≈ 0.16
2. ΔG °로 변환 3. ΔG 계산 :
ΔG =-33300 J/MOL + (8.314 J/MOL · K * 298 K * LN (0.16)) ≈ -38422 J/MOL
따라서, 제공된 부분 압력을 고려할 때, 298K에서 암모니아를 형성하기 위해 질소 및 수소의 반응을위한 깁스 자유 에너지 변화 (ΔG)는 약 -38.4 kJ/mol입니다. .
이 음성 값은 이러한 조건 하에서 반응이 자발적으로 (유리 제품 형성)임을 나타냅니다.
