반응이 발생하는지 확인하는 방법

연구하고 싶은 반응을 나타내는 방정식을 작성하십시오. 반응 방정식을 작성하는 방법을 기억하지 못하는 경우 리소스 섹션 아래의 첫 번째 링크를 클릭하여 빠른 검토를 받으십시오. 예: 메탄과 산소 사이의 반응이 열역학적으로 자발적인지 알고 싶다고 가정합니다. 반응은 다음과 같습니다.

이 기사 끝에있는 리소스 섹션에서 NIST 화학 웹북 링크를 클릭합니다. 표시되는 창에는 화합물 또는 물질 (예: 물, 메탄, 다이아몬드 등)의 이름을 입력하고 자세한 정보를 찾을 수있는 검색 필드가 있습니다.

반응에서 각 종 (생성물과 반응물 모두)의 표준 형성 엔탈피 ΔfH °를 찾습니다. 각 개별 제품의 ΔfH °를 함께 더하여 제품에 대한 총 ΔfH °를 얻은 다음 각 개별 반응물의 ΔfH °를 더하여 반응물의 ΔfH °를 얻습니다. 예: 작성한 반응에는 메탄, 물, 산소 및 CO2가 포함됩니다. 가장 안정적인 형태의 산소와 같은 원소의 ΔfH °는 항상 0으로 설정되므로 당분간은 산소를 무시할 수 있습니다. 그러나 다른 세 가지 종에 대해 ΔfH °를 검색하면 다음을 찾을 수 있습니다.

제품에 대한 ΔfH °의 합은 -393.51 + 2 x -285.8 = -965.11입니다. 화학 반응 방정식에서 물 앞에 2가 있으므로 물의 ΔfH °에 2를 곱했습니다.

반응의 각 종에 대한 표준 몰 엔트로피 또는 S °를 검색합니다. 표준 형성 엔탈피와 마찬가지로 제품의 엔트로피를 더하여 총 생성물 엔트로피를 얻고 반응물의 엔트로피를 더하여 총 반응물 엔트로피를 얻습니다.

모든 것을 더할 때 산소와 물의 S °에 2를 곱해야합니다. 반응 방정식에서 각각 앞에 숫자 2가 있기 때문입니다.

마지막 단계의 반응 S °에 298.15K (실온)를 곱하고 1000으로 나눕니다. 반응의 S °는 J / mol K이고 표준 반응 엔탈피는 kJ / mol이기 때문에 1000으로 나눈 것입니다.

예: 반응의 S °는 -242.86입니다. 이것을 298.15로 곱한 다음 1000으로 나누면 -72.41 kJ / mol이됩니다.

반응의 표준 엔탈피 인 4 단계 결과에서 7 단계 결과를 뺍니다. 결과 수치는 표준 Gibbs 자유 반응 에너지가됩니다. 음성이면 반응은 사용한 온도에서 기록 된대로 열역학적으로 자발적입니다. 양성이면 사용한 온도에서 반응이 열역학적으로 자발적이지 않습니다.

예: -890 kJ / mol--72.41 kJ / mol = -817.6 kJ / mol, 이를 통해 메탄의 연소가 열역학적으로 자발적인 과정임을 알고 있습니다.

참고 문헌

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