Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

Помогите, задача по физ химии

Никита Перегубов Ученик (63), на голосовании 8 месяцев назад
4,8 г магния растворили в избытке соляной кислоты. Рассчитать работу и изменение внутренней энергии в результате реакции при T = 289 K и p = 1 атм, если ΔH0 f (Mg2+) = –146,75 кДж/моль. (стандартное изменение энтальпии ионов магния)
Голосование за лучший ответ
Миша Мастер (2164) 9 месяцев назад
Для расчета работы и изменения внутренней энергии в результате реакции, нам нужно знать изменение внутренней энергии системы ΔU и работу, совершенную системой W.

Из уравнения энергетического баланса: ΔU = q + W

где ΔU - изменение внутренней энергии, q - теплота реакции, W - работа.

Из уравнения Гиббса: ΔG = ΔH - TΔS

где ΔG - изменение свободной энергии, ΔH - изменение энтальпии, Т - температура, ΔS - изменение энтропии.

Так как реакция протекает при температуре и давлении 1 атм, работа реакции может быть найдена как: W = -pΔV

где p - давление, ΔV - изменение объема в результате реакции.

Так как магний растворили в избытке соляной кислоты, реакцией будет образование ионов Mg2+: Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2

Из стехиометрии реакции видно, что 1 моль магния образует 1 моль ионов Mg2+, поэтому ΔV = V(MgCl2) - V(Mg) = V(MgCl2) = M/V = 4,8 г / (24,3 г/моль) = 0,197 моль. Так как объем газа при нормальных условиях равен 22,4 л/моль, то ΔV = 0,197 моль * 22,4 л/моль = 4,41 л.

Подставим данные в уравнение для работы: W = -1 атм * 4,41 л = -4,41 л·атм = -4,41 Дж

Теперь найдем изменение внутренней энергии системы ΔU с помощью уравнения энергетического баланса: ΔU = q + W ΔU = ΔH - pΔV

Так как реакция протекает при постоянном давлении, то ΔU = ΔH - pΔV = -146,75 кДж/моль - 4,41 Дж = -151,16 кДж/моль.

Таким образом, изменение внутренней энергии системы ΔU в результате реакции составляет -151,16 кДж/моль, а работа равна -4,41 Дж.
Похожие вопросы