Question

Przeprowadź obliczenia i oceń który z procesów jest samorzutny w temperaturze 25 stopni C i pod ciśnieniem 1013 hPa: przemiana grafitu w diament, czy diamentu w grafit?

deltaH tworzenie grafitu= 0 kJ/mol

deltaH diamentu = 1,89 kJ/mol

deltaS grafitu = 5,75 J/mol x K

deltaS diamentu = 238 J/molxK

Answer 1

Zakładamy, iż zachodzi r-cja odwracalna opisana równaniem :

C₁ (grafit) <--> C₂ (diament)

ΔHtw.C₁ = 0 kJ/mol
ΔHtw.C₂ = 1,87 kJ/mol
oraz 
ΔS C₁ = 5,75 J/mol*K
ΔS C₂ = 238 J/mol*K

Obliczamy entalpię r-cji 'przejścia' grafitu w diament :
ΔH = ∑ΔHtw.prod. - ∑ΔHtw.substr.

ΔH = 1,87 kJ/mol - 0 kJ/mol = 1,87 kJ/mol


Obliczamy entropię tej samej r-cji :
ΔS = ∑ΔStw.prod. - ∑ΔStw.substr.

ΔS = 238 J/mol*K - 5,75 J/mol*K = 232,25 J/mol*K = 0,23 kJ/mol*K

Obliczamy entalpię swobodną tej r-cji :
ΔG = ΔH - TΔS, gdzie T = 273 + 25 = 298K

ΔG =  1,87 - (298 * 0,23) =  1,87 - 68,54 = -66,67 kJ/mol 

ΔG < 0 , proces przekształcenia GRAFITU w DIAMENT jest samorzutny