Phản ứng phân huỷ của potassium chlorate: KClO3(s) → KCl(s) + $\frac{3}{2}O2(g) Dựa vào các giá trị của $\Delta _{r}H_{298}^{o}, S_{298}^{o}$ ở Bảng 4.1 để tính toán và cho biết ở điều kiện chuẩn phản ứng có khả năng tự xảy ra ở 25°C không?

Câu hỏi 5

KClO₃(s) → KCl(s) + 3232O₂(g)

Tại 25^oC (hay 298K)

Biến thiên enthalpy của phản ứng là:

$\Delta _{r}H_{298}^{o}$=∑$\Delta H_{298}^{o}$(sp)−∑$\Delta H_{298}^{o}$(cđ)

= [1.(-436,7) + $\frac{3}{2}$.0] – [1.(-397,7)] = -39 kJ

Biến thiên entropy của phản ứng là

$\Delta _{r}S_{298}^{o}$=∑$S_{298}^{o}$(sp)−∑$S_{298}^{o}$(cđ)

 = (82,6 + $\frac{3}{2}$.205,0) – (1.143,1) = 247 (J/K)

Áp dụng công thức: $\Delta _{r}G_{298}^{o}$=$\Delta _{r}H_{298}^{o}$−T.$\Delta _{r}S_{298}^{o}$ = –39.10³ – 298. 247 = – 112 606 J < 0

⇒ Ở điều kiện 25^oC, phản ứng tự xảy ra được.

Câu hỏi 6

3C(graphite) + 2Fe₂O₃(s) ⟶ 4Fe(s) + 3CO₂(g)

Tại 25 ^oC (hay 298K).

Biến thiên enthalpy của phản ứng là:

$\Delta _{r}H_{298}^{o}$=∑$\Delta H_{298}^{o}$(sp)−∑$\Delta H_{298}^{o}$(cđ)

= [4.0 + 3.(-393,5)] – [3.0 + 2.(-825,5)] = 470,5 kJ

Biến thiên entropy của phản ứng là

$\Delta _{r}S_{298}^{o}$=∑$S_{298}^{o}$(sp)−∑$S_{298}^{o}$(cđ)

= (4.27,3 + 3.213,7) – (3.5,7 + 2.87,4) = 558,4 (J/K)

Áp dụng công thức: $\Delta _{r}G_{298}^{o}$=$\Delta _{r}H_{298}^{o}$−T.$\Delta _{r}S_{298}^{o}$ = 470,5.10³ – 298. 558,4 = 304 096,8 J > 0

⇒ Phản ứng không tự xảy ra.

⇒ Ở điều kiện 25^oC, không thể dùng C (graphite) để khử Fe₂O₃ thành Fe được.