Đề bài

Hãy xác định nhiệt độ thấp nhất để phản ứng nhiệt phân NaHCO₃ dưới đây diễn ra:

2NaHCO₃(s) → Na₂CO₃(s) + H₂O(l) + CO₂(g)

Biết rằng: \({\Delta _r}H_{298}^o\) = 9,16 kJ, \({\Delta _r}S_{298}^o\) được tính theo số liệu cho trong Phụ lục 1. Giả sử biến thiên enthalpy và biến thiên entropy của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ.

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

\({\Delta _r}S_{298}^o = S_{298}^o(N{a_2}C{O_3}(s)) + S_{298}^o({H_2}O(l)) + S_{298}^o(C{O_2}(g)) - 2.S_{298}^o(NaHC{O_3}(s))\)

\({\Delta _r}S_{298}^o\) = 135,0 + 70,0 + 213,8 – 2.101,7 = 215,4 J.K^-1

Để phản ứng diễn ra cần có

\({\Delta _r}G_T^o = {\Delta _r}H_{298}^o - T.{\Delta _r}S_{298}^o\) < 0

=> 9,16.10³ – T.215,4 < 0

=> T > 42,53K hay T > -230,47^oC