Ở điều kiện thường (coi là 25 độ C, 1 bar), có tự xảy ra quá trình sắt

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

Bài tập 6* trang 33 Chuyên đề Hóa 10: 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?

Trả lời:

4Fe(s) + 3O₂(g) → 2Fe₂O₃(s)

${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = 2.${\Delta }_f{H}_{298}^0$(Fe₂O₃(s)) - 3. ${\Delta }_f{H}_{298}^0$(O₂(g)) – 4. ${\Delta }_f{H}_{298}^0$(Fe(s))

${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = 2.(-824,2) – 3.0 – 4.0 = -1648,4 kJ

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = 2. $S_{298}^0$(Fe₂O₃(s)) - 3.$S_{298}^0$(O₂(g)) – 4. $S_{298}^0$(Fe(s))

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = 2.87,4 – 3.205,2 – 4.27,3 = -550 J K^-1

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