Veja como usar a equação de energia livre de Gibbs para encontrar a mudança na energia livre de Gibbs para a formação de amônia a 25 ° C:

1. Entenda a reação

A formação de amônia (NH₃) a partir de seus elementos é representada pela seguinte equação química equilibrada:

N₂ (g) + 3h₂ (g) ⇌ 2NH₃ (g)

2. A equação de energia livre de Gibbs

A mudança de energia livre de Gibbs (ΔG) para uma reação é calculada usando a seguinte equação:

ΔG =ΔH - TΔS

Onde:

* ΔG é a mudança na energia livre de Gibbs (em KJ/mol)
* ΔH é a mudança de entalpia (em KJ/mol)
* t é a temperatura em Kelvin (k)
* ΔS é a mudança na entropia (em j/mol · k)

3. Reúna os dados termodinâmicos necessários

Você precisará dos seguintes dados termodinâmicos para a reação a 25 ° C (298 K):

* ΔH ° F (NH₃) :Entalpia padrão de formação de amônia (procure em uma mesa ou online, normalmente é em torno de -46 kJ/mol)
* ΔH ° F (n₂) e ΔH ° F (h₂) :Entalpia padrão de formação dos elementos em seu estado padrão (ambos são 0 kJ/mol)
* ΔS ° (NH₃) :Entropia padrão de amônia (procure em uma mesa ou online)
* ΔS ° (n₂) e ΔS ° (h₂) :Entropia padrão de nitrogênio e hidrogênio (procure em uma mesa ou online)

4. Calcule Δh e Δs para a reação

* ΔH :A mudança de entalpia para a reação (ΔH °) é calculada usando as entalpias padrão da formação:
ΔH ° =[2 * ΔH ° F (NH₃)] - [ΔH ° F (n₂) + 3 * ΔH ° F (h₂)]
* ΔS :A mudança na entropia para a reação (ΔS °) é calculada da mesma forma, usando as entropias padrão:
ΔS ° =[2 * ΔS ° (NH₃)] - [ΔS ° (n₂) + 3 * ΔS ° (h₂)]

5. Calcule ΔG

Substitua os valores que você obteve para ΔH, ΔS e T (298 K) na equação de energia livre de Gibbs:

ΔG =ΔH - TΔS

Notas importantes

* Condições padrão: Os valores utilizados neste cálculo (ΔH ° F, ΔS °) são geralmente valores padrão, o que significa que são medidos em condições padrão (298 K e 1 atm).
* unidades : Verifique se todas as unidades são consistentes (KJ para ΔH, J para ΔS e K para T). Pode ser necessário converter entre KJ e J, conforme necessário.
* ΔG negativo: Um valor negativo para ΔG indica que a reação é espontânea (favorecida) nas condições dadas.

Exemplo:

Vamos supor que você encontre os seguintes valores termodinâmicos padrão:

* ΔH ° F (NH₃) =-46 kJ/mol
* ΔS ° (NH₃) =192 J/mol · k
* ΔS ° (n₂) =191 j/mol · k
* ΔS ° (h₂) =131 J/mol · k

Seguindo as etapas acima, você pode calcular ΔH, ΔS e depois ΔG. Lembre -se de usar unidades consistentes para o cálculo!

Deixe -me saber se você tiver valores específicos para a entalpia e a entropia da formação para que eu possa fornecer um cálculo completo para você!