Calcolo della variazione di energia libera e spontaneità delle reazioni: esercizi di Termodinamica
Gli esercizi di Termodinamica che prevedono il calcolo della variazione di energia libera sono fondamentali per comprendere la spontaneità delle reazioni chimiche. L’energia libera di Gibbs, rappresentata dalla relazione ΔG = ΔH – TΔS, è una funzione di stato che dipende dalla variazione di entalpia ΔH e di entropia ΔS, oltre alla temperatura T.
Indice Articolo
- Esercizio 1: Reazione H2(g) + O2(g) ⇄ H2O2(l)
- Esercizio 2: Reazione N2(g) + 3 H2(g) ⇄ 2 NH3(g)
- Esercizio 3: Combustione dell’isoottano
Esercizio 1: Reazione H2(g) + O2(g) ⇄ H2O2(l)
Considerando la reazione di formazione di H2O2(l) con una variazione di entalpia ΔH° di -187.78 kJ/mol a 25°C e le entropie standard S° per H2O2, O2, e H2, si calcola la variazione di energia libera standard ΔG°.
Esercizio 2: Reazione N2(g) + 3 H2(g) ⇄ 2 NH3(g)
Per questa reazione, si determina la variazione di energia libera standard a 300°C e si calcola la temperatura minima per la non spontaneità della reazione. Con le entropie standard di N2, H2, e NH3, insieme alla variazione di entalpia ΔH°f per NH3, si svolge il calcolo.
Esercizio 3: Combustione dell’isoottano
Infine, si procede al calcolo della variazione di energia libera standard per la reazione di combustione dell’isoottano.
Questi esercizi forniscono esempi pratici di calcolo della variazione di energia libera in condizioni standard e a diverse temperature, permettendo di determinare la spontaneità delle reazioni in diverse situazioni.
Per approfondire ulteriormente il calcolo della variazione di energia libera e altri concetti termodinamici, è possibile continuare a esplorare questi esercizi e ampliare la propria comprensione del tema.
