Đề bài

Ở điều kiện thường (coi là 25^oC, 1 bar), có tự xảy ra quá trình sắt bị biến đổi thành Fe₂O₃(s) (có trong thành phần gỉ sắt) được không?

Phương pháp giải

Tính entropy theo CT 

\({\Delta _r}S_{298}^o = \sum {S_{298}^o(sp) - } \sum {S_{298}^o(cd)} \)

Tính Năng lượng tự do Gibbs theo CT: 

\({\Delta _r}G_T^o = {\Delta _r}H_T^o - T.{\Delta _r}S_T^o\)

\({\Delta _r}{G_T} > 0\) -> phản ứng không tự xảy ra

\({\Delta _r}{G_T} < 0\) -> phản ứng tự xảy ra

Lời giải của GV Loigiaihay.com

4Fe(s) + 3O₂(g) → 2Fe₂O₃(s)

\(\begin{array}{l}{\Delta _r}H_{298}^o = 2.{\Delta _f}H_{298}^o(F{e_2}{O_3}(s)) - 3.{\Delta _f}H_{298}^o({O_2}(g)) - 4.{\Delta _f}H_{298}^o(Fe(s))\\{\Delta _r}H_{298}^o = 2.( - 824,2) - 3.0 - 4.0 =  - 1648,4kJ\\{\Delta _r}S_{298}^o = 2.S_{298}^o(F{e_2}{O_3}(s)) - 3.S_{298}^o({O_2}(g)) - 4.S_{298}^o(Fe(s))\\{\Delta _r}S_{298}^o = 2.87,4 - 3.205,2 - 4.27,3 =  - 550J.{K^{ - 1}}\end{array}\)

\({\Delta _r}G_{298}^o = {\Delta _r}H_{298}^o - T.{\Delta _r}S_{298}^o\) = -1648,4.10³ – 298.(-550) = -1484500 J < 0

=> Ở điều kiện thường có thể tự xảy ra quá trình sắt bị biến đổi thành Fe₂O₃(s)