Film samouczek

Polecenie 1

Zapoznaj się z poniższym filmem zatytułowanym Jak definiuje się entropię?, a następnie rozwiąż zadania.

RUfzkBM4h53681

Film samouczek pod tytułem Jak definiuje się entropię?
Źródło: GroMar Sp. z o. o., Piotr Dzowniarek, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 1

Rozwiąż zadanie.

R1CitbMeqWleP

W procesach chemicznych i fizycznych, w których wydzielana jest energia, tylko jej część można zamienić na pracę. Reszta energii musi ulec rozproszeniu w formie energii cieplnej. Ta min. ilość energii, jaka musi zostać rozproszona w formie ciepła, jest równa iloczynowi zmiany entropii w danych procesie oraz temperatury, w jakiej odbywa się dany proces. Oblicz, ile wynosi zmiana entropii reakcji między dwoma molami uwodnionych jonów srebra a jednym molem atomów miedzi, przedstawiona w samouczku: $2 {Ag}^{+}_{(aq)} + Cu ⟶ 2 Ag + {Cu}^{2 +}_{(aq)}$ , $Δ H = - 148 kJ$ ,

jeśli maksymalna praca elektryczna, jaką można uzyskać z pracującego ogniwa elektrochemicznego, w którym przebiega opisana reakcja, wynosi (w przeliczeniu na dwa mole jonów srebra i jeden mol atomów miedzi) $89 kJ$ ( $W_{elektryczna} = - 89 kJ$ ). Załóż, że reakcja przebiega w temperaturze pokojowej równej $25 ° C$ .

RdxMtRu5n7nqw

Δ G = Δ H - T \cdot Δ S

Δ G = W_{maks . ogniwa}

- 89 kJ = - 148 kJ - (25 + 273) K \cdot Δ S

59 kJ = - 298 K \cdot Δ S

Δ S = \frac{59 kJ}{- 298 K}

Δ S = - 0, 198 \frac{kJ}{K} = - 198 \frac{J}{K}

Entropia układu maleje, gdyż jeden mol swobodnych jonów ${Cu}^{2 +}$ w roztworze wodnym ma mniejszą entropię niż dwa mole swobodnych jonów ${Ag}^{+}$ . Siłą napędową całej reakcji jest sumaryczna zmiana entropii układu i otoczenia, mimo że entropia układu maleje, to entropia otoczenia rośnie bardzo silnie ze względu na dużą ilość energii wydzielonej do otoczenia (w formie ciepła, w formie pracy elektrycznej).

R1HbVdR09lh87

Ćwiczenie 2

Przeczytaj

Sprawdź się