Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

R1ZlxdAMNaynj1

Ćwiczenie 1

Połącz w pary poniższe pojęcia z ich wyjaśnieniem.

czyli taki, który może wymieniać z otoczeniem materię i energię, czyli taki, który nie może i nie wymienia z otoczeniem ani materii, ani energii, czyli taki, który nie wymienia z otoczeniem materii chemicznej, lecz może wymieniać z otoczeniem energię

układ otwarty
układ zamknięty
układ izolowany

Ćwiczenie 2

Jak brzmi III zasada termodynamiki?

RxwjVzlKgRaCy

Odpowiedź:

R1DyxQVxqDGKI1

Ćwiczenie 3

Zdanie	Prawda	Fałsz
Wartość entropii dla kryształu idealnego wynosi w temperaturze $0 K$ .	□	□
Układem są wszystkie elementy zewnętrzne, które nie biorą udziału w danej reakcji chemicznej, a otoczeniem są reagenty biorące udział w danej reakcji chemicznej.	□	□
Układ izolowany jest układem, który nie wymienia z otoczeniem materii chemicznej, lecz może wymieniać z otoczeniem energię.	□	□
Przemiana izotermiczna to przemiana, w wyniku której cała energia przekazana ciału w postaci ciepła jest zużywana na wykonanie pracy przez gaz.	□	□

Ćwiczenie 4

RZbFccixfvpQz

Podaj wzór dla poniższej reakcji chemicznej, pozwalający na określenie $∆ S °_{x}$ .

aA + bB \to cC + dD

$∆ S °_{x} = (c \cdot S °_{c} + d \cdot S °_{D}) - (a \cdot S °_{A} + b \cdot S °_{B})$
$∆ S °_{x} = (c \cdot S °_{c} + d \cdot S °_{D}) + (a \cdot S °_{A} + b \cdot S °_{B})$
$∆ S °_{x} = (c \cdot S °_{c} - d \cdot S °_{D}) + (a \cdot S °_{A} + b \cdot S °_{B})$

Zdefiniuj wielkość opisaną wzorem.

R1Uey286T3K72

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

R1RNfPWc992um

Zmiana entropii standardowa ( $S °$ ) reakcji – wartość entropii dla tej reakcji chemicznej, wyrażona jako różnica pomiędzy wartościami standardowej entropii produktów a wartościami standardowej entropii substratów.

Dla reakcji przebiegającej w stanie standardowym (1013,25 hPa, i wybranej temperaturze – najczęściej 25ºC) w odniesieniu do 1 mola danej substancji.

Ćwiczenie 5

Oblicz zmiany entropii towarzyszące procesowi dla poniższego modelu. Czy otrzymany wynik jest zgodny z teorią Boltzmanna?

RiDTZTsNtYy8Z

Ilustracja przedstawiająca stan początkowy, w którym cztery cząstki, symbolizowane przez kulki zieloną, czerwoną, niebieską i żółtą, są umieszczone w pierwszym pudełku. Strzałka w prawo, za strzałką pierwszy mikrostan, w którym trzy z kulek nadal znajdują się w pierwszym pudełku, czerwona znajduje się w drugim pudełku. Drugi mikrostan, trzy z kulek nadal znajdują się w pierwszym pudełku, a zielona kulka znajduje się w drugim pudełku. Trzeci mikrostan, trzy z kulek nadal znajdują się w pudełku, a niebieska kulka znajduje się w drugim pudełku. — Ukazanie mikrostanów związanych z umieszczeniem czterech cząstek w dwóch pudełkach
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

RbpeKUtynL02j

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

R1ORXjQMtm19u

Zgodnie ze wzorem:

Δ S = S_{k} - S_{p} = k ln W_{k} - k \ln W_{p} = k \ln \frac{W_{k}}{W_{p}}

Δ S = 1,38 \cdot 10^{- 23} \frac{J}{K} \cdot ln \frac{3}{1} = 1,52 \cdot 10^{- 23} \frac{J}{K}

Zgodnie z założeniami Boltzmanna dotyczącymi entropii, mamy tutaj zmianę entropii większą od zera, co jest zgodne z założeniem dla układu $W_{k} > W_{p}$ .

Ćwiczenie 6

Uczeń wykonał odpowiednie obliczenia zmiany entropii całkowitej
( $Δ S = Δ S_{układu} + Δ S_{otoczenia}$ ) w celu sprawdzenia, czy lód ulega samorzutnemu roztopieniu w temperaturze -10°C oraz w 10°C.

H_{2} O_{(s)} ⟶ H_{2} O_{(c)}

Dla -10,00°C czyli 263,15 K	Dla 10,00°C czyli 283,15 K
$Δ S = - 0,7 \frac{J}{K \cdot mol}$	$Δ S = 0,9 \frac{J}{K \cdot mol}$

Na podstawie podanych informacji wyjaśnij, w jakich warunkach proces może być samorzutny i w jakich warunkach jest obserwowany.

RyQalk5bbDwgz

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

R1VUbwauwkRH3

$Δ S < 0$ , więc topnienie nie jest procesem samorzutnym w -10,0°C.

$Δ S > 0$ , więc topnienie jest procesem samorzutnym w 10,0°C.

Ćwiczenie 7

Oblicz, w oparciu o podane dane, ile wynosi zmiana standardowej entropii dla poniższej reakcji:

2 {SO}_{3 (g)} \to 2 {SO}_{2 (g)} + O_{2 (g)}

S º_{{SO}_{3}} = 256,76 \frac{J}{mol \cdot K}

S º_{{SO}_{2}} = 248,11 \frac{J}{mol \cdot K}

S º_{O_{2}} = 205,04 \frac{J}{mol \cdot K}

Obliczenia przyjmij w stosunku do 1 mola tlenu.

RZWpzSp21Cj3i

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

RMvq3WE1NcTHp

Przeanalizuj poniższe równania, a następnie odnieś je do treści zadania.

a \cdot A \to b \cdot B + c \cdot C

Δ S º_{x} = (b \cdot S º_{B} + c \cdot S º_{C}) - (a \cdot S º_{A})

Δ S º_{x} = (2 \cdot S º_{{SO}_{2}} + 1 \cdot S º_{O_{2}}) - (2 \cdot S º_{{SO}_{3}})

Δ S º_{x} = 187,74 \frac{J}{mol \cdot K}

311

Ćwiczenie 8

Zapisz równanie reakcji całkowitego spalania ciekłego etanolu. Wykorzystując odpowiednie dane w tablicach, oblicz dla tej reakcji $Δ S º_{x}$ .

$S º_{C} = 5,68 \frac{J}{mol \cdot K}$
$S º_{{CO}_{(g)}} = 197,71 \frac{J}{mol \cdot K}$
$S º_{{CO}_{2 (g)}} = 213,68 \frac{J}{mol \cdot K}$
$S º_{C_{2} H_{5} {OH}_{(g)} =} 160,20 \frac{J}{mol \cdot K}$
$S º_{{O_{2}}_{(g)} =} 205,04 \frac{J}{mol \cdot K}$
$S º_{H_{2} O_{(c)} =} 69,95 \frac{J}{mol \cdot K}$

R1AHjiSzSKkqn

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

R158PYV2cRchj

C_{2} H_{5} {OH}_{(c)} + 3 O_{2 (g)} \to 2 {CO}_{2 (g)} + 3 H_{2} O_{(c)}

Δ S º_{x} = (2 \cdot S º_{{CO}_{2}} + 3 \cdot S º_{H_{2} O}) - (1 \cdot S º_{C_{2} H_{5} OH} + 3 \cdot S º_{O_{2}})

Δ S º_{x} = (2 \cdot 213,68 \frac{J}{mol \cdot K} + 3 \cdot 69,95 \frac{J}{mol \cdot K}) - (1 \cdot 160,20 \frac{J}{mol \cdot K} + 3 \cdot 205,04 \frac{J}{mol \cdot K}) = - 138,11 \frac{J}{mol \cdot K}

Ćwiczenie 9

Oblicz zmianę standardowej entropii w trakcie reakcji addycji wodoru do propenu. Czy proces jest procesem samorzutnym? W jakich warunkach zachodzi?

$S º_{C_{3} H_{6 (g)}} = 267,00 \frac{J}{mol \cdot K}$
$S º_{H_{2 (g)}} = 130,57 \frac{J}{mol \cdot K}$
$S º_{C_{3} H_{8 (g)}} = 271,00 \frac{J}{mol \cdot K}$

R6QJsJucd1KYf

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

R1XcngfnRHOhP

C_{3} H_{6 (g)} + H_{2 (g)} \to C_{3} H_{8 (g)}

Δ S º_{x} = S º_{C_{3} H_{8}} - (S º_{C_{3} H_{6}} + S º_{H_{2}})

Δ S º_{x} = 271,00 \frac{J}{mol \cdot K} - (267,00 \frac{J}{mol \cdot K} + 130,57 \frac{J}{mol \cdot K}) = - 126,57 \frac{J}{mol \cdot K}

Zgodnie z powyższym wynikiem, reakcja ta nie jest procesem samorzutnym. Wymaga bowiem zastosowania katalizatora (np. platyny).

Film samouczek

Dla nauczyciela