1. 균형 화학 방정식을 작성하십시오
철의 산화 (녹슬)는 다음 방정식으로 표시됩니다.
4 Fe (s) + 3 o₂ (g) → 2 fe₂o₃ (s)
2. 각 종에 대한 표준 깁스 자유 형성 (ΔG ° F)을 식별하십시오 .
반응과 관련된 각 화합물에 대해 표준 깁스 자유 형성 에너지 (ΔG ° F)를 찾아야합니다. 이 값은 일반적으로 열역학적 데이터 표에서 발견됩니다. 다음은 일반적인 출처입니다.
* Nist Chemistry 웹 북 : https://webbook.nist.gov/chemistry/
다음은 찾은 내용의 예입니다.
* ΔG ° F [fe (s)] =0 kj/mol (요소의 표준 상태)
* ΔG ° F [o₂ (g)] =0 kj/mol (요소의 표준 상태)
* ΔG ° F [fe₂o₃ (s)] =-742.2 kj/mol
3. Gibbs Free Energy 방정식 를 적용하십시오
반응에 대한 깁스 자유 에너지 (ΔG °)의 변화를 계산하기위한 방정식은 다음과 같습니다.
ΔG ° =σnΔG ° F (제품) - σmΔg ° F (반응물)
어디:
* ΔG °는 표준 깁스 자유 에너지 변화입니다
* n과 m은 균형 방정식의 화학량 론적 계수입니다.
* ΔG ° F는 각 종에 대한 표준 깁스 자유 형성 에너지입니다.
4. 깁스 자유 에너지의 변화를 계산하십시오
예제에서 값을 연결합니다.
ΔG ° =[2 * (-742.2 kj/mol)] - [4 * 0 kj/mol + 3 * 0 kj/mol]
ΔG ° =-1484.4 kj/mol
해석 :
* 음성 ΔG °는 표준 조건 (25 ° C 및 1 ATM 압력)에서 반응이 자발적임을 나타냅니다. 이것은 철의 산화가 실온에서 열역학적으로 유리하다는 것을 의미합니다.
중요한 메모 :
* 표준 조건 : 계산은 표준 조건 (25 ° C 및 1 atm)을 가정합니다. 다른 조건에서 작업하는 경우 그에 따라 계산을 조정해야합니다.
* 온도 의존성 : 깁스 자유 에너지는 온도에 따라 변합니다. 위의 방정식은 25 ° C에서만 적용됩니다. 다른 온도를 다루는 경우 더 복잡한 계산을 사용해야합니다.
* 다른 요인 : 이 계산은 열역학적 타당성 만 고려합니다. 물의 존재와 같은 다른 요인은 녹는 속도에 영향을 줄 수 있습니다.
철 산화 반응에 대한 특정 ΔG ° F 값이 있는지 알려주십시오. 계산을 도와 드릴 수 있습니다!
