Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RQWPWZSKa49Th1

Ćwiczenie 1

Wybierz procesy zachodzące samorzutnie.

mieszanie się gazów
topnienie układu, np. lodu w temp. powyżej 0°C i odpowiednim ciśnieniu
wrzenie wody pod ciśnieniem 1 atm, 50°C
kompresja gazów
przepływ ciepła od ciała zimnego do ciepłego

R1O8sXSTBco151

Ćwiczenie 2

Zdecyduj o samorzutności poniższych procesów.

∆H H H > 0, ∆H>0, ∆S > 0, ∆S S > 0, ∆S dla każdego ∆H i ∆S
∆G < 0,

|∆H| > |T∆S|
∆G < 0, ∆G > 0, ∆G > 0, dowolna, niska, niska, dowolna

czynnik entalpowy ∆H	czynnik entropowy ∆S	zmiana entalpii swobodnej ∆G	temperatura
∆H	∆S > 0	dla każdego ∆H i ∆S ∆G < 0	dowolna
∆H	∆S	\|∆H\| > \|T∆S\| ∆G < 0	niska
∆H > 0	∆S > 0	∆G > 0	niska
∆H>0	∆S	∆G > 0	dowolna

Ćwiczenie 3

Tworzenie pary wodnej z wodoru i tlenu jest procesem samorzutnym, mimo że zwykle wymaga zainicjowania poprzez dostarczenie energii cieplnej, a sama reakcja syntezy wody sprzyja wzrostowi uporządkowania, a więc spadkowi entropii. Proces elektrolizy wody, czyli rozpadu na wodór i tlen, wymaga z kolei dostarczenia energii w postaci pracy elektrycznej. Określ zatem, czy elektroliza wody to proces samorzutny, czy wymuszony.

R1QAvQCzwDV3E

Odpowiedź:

Ćwiczenie 4

Połączono dwa zbiorniki wypełnione tą samą substancją. Masa substancji w obu zbiornikach jest taka sama, ale w jednym panuje temperatura równa 500 K, a w drugim 0 K. Wskaż grafikę, która odzwierciedla zmiany zachodzące w opisanym procesie.

RahLp7He3Yrpm

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

R1ZKOxAXYpXeU

Ćwiczenie 5

Określ, na podstawie obliczeń, czy reakcja bezpośredniej syntezy tlenku siarki(IV) z pierwiastków jest procesem samorzutnym, czy wymuszonym, skoro wiesz, że standardowe zmiany entalpii i entropii wynoszą odpowiednio:

deltaH°= - 296,81 $\frac{kJ}{mol}$ ,
deltaS° = 11,02 $\frac{J}{mol \cdot K}$ ,

a proces zachodzi w temperaturze 25°C.

RlcmskBGlOcci

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R16oCeQ0dZ3BO

Przykład poprawnej odpowiedzi:

Krok 1. Wyrażenie temperatury w kelwinach.

25°C odpowiada 298 K.

Krok 2. Zapisanie wzoru na entalpię swobodną i podstawienie wartości pod wzór.

$Δ G = Δ H - T \cdot Δ S = - 296, 81 \frac{kJ}{mol} - 298 K \cdot 11, 02 \frac{J}{mol \cdot K} = - 300 \frac{kJ}{mol}$

Krok 3. Określenie, czy proces jest samorzutny, czy wymuszony na podstawie wyniku.

deltaG < 0, więc proces zachodzi samorzutnie.

Ćwiczenie 6

Przeprowadzono reakcję spalania acetylenu ( $C_{2} H_{2}$ ) do tlenku węgla(IV) w warunkach normalnych. Standardowa entalpia tej reakcji wynosi -1238 $\frac{kJ}{mol C_{2} H_{2}}$ , a standardowa zmiana entropii -0,0974 $\frac{kJ}{mol C_{2} H_{2} \cdot K}$ . Oblicz standardową entalpię swobodną tej reakcji. Czy proces jest samorzutny, czy wymuszony?

RfetizDsHtpcN

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

RT1NjV54iXEah

Przykład poprawnej odpowiedzi:

Krok 1. Zapisz wzór na przyrost entalpii swobodnej i podstaw wartości pod wzór:

$Δ G = Δ H - T \cdot Δ S = - 1238 \frac{kJ}{mol C_{2} H_{2}} - 273 K \cdot (- 0, 0974 \frac{kJ}{mol C_{2} H_{2} \cdot K}) = - 1211 \frac{kJ}{mol C_{2} H_{2}}$

Krok 2. Określ, czy proces jest samorzutny, czy wymuszony na podstawie wyniku.

deltaG < 0, więc proces zachodzi samorzutnie.

Ćwiczenie 7

Oceń, czy poniższe zdania są prawdziwe, czy fałszywe. Zaznacz „Prawda” lub „Fałsz”.

RqHw2zL4VJrrA

Zdanie	Prawda	Fałsz
Jeśli całkowita entropia wzrasta, przemiana jest zawsze wymuszona.	□	□
Endotermiczne reakcje są samorzutne tylko wtedy, gdy następuje duży wzrost entropii mieszaniny reakcyjnej.	□	□
Reakcja chemiczna jest samorzutna, jeśli towarzyszy jej wzrost całkowitej entropii układu i otoczenia.	□	□
Samorzutne reakcje egzotermiczne są powszechne, ponieważ w ich wyniku wydziela się ciepło, które powoduje zwiększenie entropii otoczenia.	□	□

Ćwiczenie 8

Zmiany entalpii swobodnej wynikają ze zmian entalpii procesu oraz oraz zmian entropii.

Jeżeli reakcja jest egzotermiczna i entropia rośnie, proces przebiega samorzutnie.
Jeżeli reakcja jest endotermiczna i entropia maleje, proces nie będzie przebiegać samorzutnie.

Na podstawie informacji oraz znajomości równania funkcji Gibbsa uzupełnij tabelę, wstawiając deltaG > 0 lub deltaG < 0.

RtvBUdz6JxxoC

ΔH 0, TΔS > 0, TΔS G > 0, ΔG < 0, ΔG = 0, ΔG = 0

Zmiana entalpii w procesie	Wartość TΔS	Kierunek procesu, zmiana ΔG
ΔH	TΔS > 0
ΔH > 0	TΔS

Film samouczek

Dla nauczyciela