Hãy xác định nhiệt độ thấp nhất để phản ứng nhiệt phân NaHCO3

Giải Chuyên đề Hóa 10 Cánh diều Bài 4: Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs

Bài tập 5 trang 33 Chuyên đề Hóa 10: 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: ${\Delta }_r{H}_{298}^0$= 9,16 kJ, ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ được tính theo số liệu cho trong Phụ lục 1. Giả sử biến thiên enthapy và biến thiên entropy của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ.

Trả lời:

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = $S_{298}^0$(Na₂CO₃(s)) + $S_{298}^0$(H₂O(l)) + $S_{298}^0$ (CO₂(g)) - 2.$S_{298}^0$(NaHCO₃(s))

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = 135,0 + 70,0 + 213,8 – 2.101,7 = 215,4 J K^-1

Để phản ứng diễn ra cần có

${\Delta }_r{G}_T^0$ = ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ - T. ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ < 0

⇔ 9,16.10³ – T.215,4 < 0

⇔ T > 42,53 K hay T > -230,47^oC