เคมีเทอร์โมไดนามิกส์ chemical · thermodynamics 1....
TRANSCRIPT
1
เคมเทอรโมไดนามกส Chemical Thermodynamics
โดย อ.ดร. สายรง เมองพล
ตดตอ: อาคาร 60 ป แมโจ หอง วทย 2301
Physical Chemistry
เอกสารอางอง
- Atkins - Alberty - Laidler & Meiser
Basic Physical Chemistry
2
Chemical Thermodynamics - Walls
เคม 1 ทบวงมหาวทยาลย 2536
Thermodynamics 1. บทน า 2. กฎขอทหนงของเทอรโมไดนามกส 3. กฎขอทสองของเทอรโมไดนามกส 4. กฎขอทสามของเทอรโมไดนามกส
3
แนวคดพนฐานของเทอรโมไดนามกส (The Basic Concepts of Thermodynamics)
- ศกษาสมบตมหภาค (macroscopic) ของระบบ ในสมดล - สมบตมหภาค: ความดน ปรมาตร อณหภม เปนตวก าหนดสภาวะของระบบ
4
1 บทน า
ขอมลทางเทอรโมไดนามกส: - บอกไดวาปฏกรยาเคมเกดขนไดหรอไม และ เกดในสภาวะแบบใด - ใชท านายทศทางการเกดปฏกรยาเคม
5
หลกส าคญ 2 ขอ 1. กฎทรงพลงงาน: พลงงานไมสญหาย ไมเกด ขนเอง แตเปลยนรปได 2. ระบบพยายามเขาสสภาวะสมดลเสมอ
ระบบและสงแวดลอม
ระบบ สงตางๆ ทอยใน ขอบเขตทเราศกษา
ลอม สง แวด
6
ระบบ แบงออกไดเปน 3 ประเภท 1. ระบบเปด (Opened system) ระบบทมการแลกเปลยนมวลสารและพลงงานกบสงแวดลอม
2. ระบบปด (Closed system)
3. ระบบโดดเดยว (Isolated system)
7
ระบบทมการแลกเปลยนพลงงานกบสงแวดลอม แตไมมการแลกเปลยนมวลสาร
ระบบทไมมการแลกเปลยนทงมวลสารและพลงงานกบสงแวดลอม
เชน สารละลาย ปรมาตร 1 ลตร มอณหภม 298 K ทความดนบรรยากาศ
สมบตมหภาคของสาร ไดแก
อณหภม ความดน ปรมาตร
8 เรยกวา ‘สภาวะของระบบ’
สภาวะและฟงกชนสภาวะ
ในทางเทอรโมไดนามกส: สภาวะ = สภาวะสมดล สมบตมหภาคไมเปลยนแปลงตามเวลา
ฟงกชนสภาวะ (state function) หรอ ตวแปรสภาวะ (state variable) คอ ปรมาณทใชบอกสภาวะหรอสมบตของระบบ
9
1. ก าหนดฟงกชนสภาวะอยางนอย 2 ฟงกชนฟงกชนอนๆ ของระบบจะถกก าหนดคาอตโนมต ตวอยาง: Ideal gas PV = nRT ทราบ - ความดน (P) - ปรมาตร (V) ตอโมล
หาอณหภม (T) ได 10
2. การเปลยนแปลงของฟงกชนสภาวะขนอยกบสภาวะเรมตนกบสภาวะสดทายของระบบเทานน ไมขนอยกบวถการเปลยนแปลง ตวอยาง: การเปลยนแปลงสภาวะของ Ideal gas สภาวะท 1 P1 = 1 atm, V1 = 1 L, T1 = 273 K สภาวะท 1 P2 = 10 atm, V2 = 4.48 L, T2 = 546 K
11
∆P = 10 – 1 = 9 atm ∆V = 4.48 – 1 = 3.48 L ∆T = 546 – 273 = 273 K
1. Extensive Variable: ตวแปรหรอสมบตทขนกบ ขนาดของระบบ เชน มวล (m) ปรมาตร (V) ความรอน (q) พลงงานภายใน (U) เอนโทรป (S) เอนทาลป (H) เปนตน
12
ตวแปรสภาวะแบงเปน 2 ประเภท
2. Intensive Variable: ตวแปรหรอสมบตทไมขนกบ ขนาดของระบบ ไดแก ความดน ความหนาแนน อณหภม ความเขมขน ดชนหกเห จดเดอด จดหลอมเหลว เปนตน
1) State function (ฟงกชนสภาวะ) - ไมขนกบทศทาง - exact differential (dx) เชน dEp
- มคาทแนนอนเพยง 1 คา 2) Path function (ฟงกชนวถ) - ขนกบทศทาง - inexact differential (Dy) เชน Dw
13
การเปลยนแปลง: มวล (m) ปรมาตร (V) ความดน (P) อณหภม (T) พลงงาน และชนดของสารในระบบ
สมบตเพยงขอใดขอหนง เปลยนแปลง
14
ถอวาระบบ เกดการเปลยนแปลง
งาน ความรอน และพลงงานภายใน
งาน (work) Physics: งาน = แรง × ระยะทางทวตถเคลอนทไปตามแนวแรง w = f × l Thermodynamics: งาน = การเปลยนแปลงปรมาตรของระบบเนองจาก ความดนภายนอก 15
16
งานทระบบกระท าตอสงแวดลอม (ระบบมปรมาตรเพมขน, ขยายตว) - มคาเปนลบ (negative value)
A A l1
งานทสงแวดลอมกระท าตอระบบ (ระบบเลกลง, หดตว) - มคาเปนบวก (positive value)
สมการค านวณงานคอ w = - f(∆l) ระบบ = แกสในกระบอกสบ
งาน = การเปลยนแปลงปรมาตรของระบบเนองจากความดน ภายนอก
l2
A A
l1
fext
โดยท l2 > l1
งานทเกดขนคอ
แกสขยายตวตานกบแรงดนจากภายนอก ขนาด = fext
ความยาวของกระบอกสบเปลยนจาก l1 ไปเปน l2
w ทไดมคาเปน ‘ลบ’ เรยกวา ‘งานการขยายตว’
w = - fext (l2 - l1)
17
(l2 – l1) เปน ‘บวก’
l2 A A
fext
l1
ออกแรงกดกระบอกสบ ขนาด = fext
โดยท l2 < l1
งานทเกดขนคอ
ความยาวของกระบอกสบเปลยนจาก l1 ไปเปน l2
w ทไดมคาเปน ‘บวก’ เรยกวา ‘งานการอดตว’
w = - fext (l2 - l1) (l2 – l1) เปน ‘ลบ’
18
ซง fext/ A = Pext
และ Al = V
อาจเขยนไดเปน w = -fext (Al2 - Al1) A
พนทหนาตดกระบอกสบ = A จากสมการค านวณงาน: w = - fext (l2 - l1)
ดงนนจะได w = -Pext (V2 - V1) หรอ w = -Pext ∆V
19
หนวยของงาน: J หรอ N m หรอ kg m2 s-2
หรอ dm3 atm หรอ L atm
20
ถา Pext ไมคงทขณะทปรมาตรของระบบก าลง เปลยนแปลง ค านวณงานไดจาก: 2
1
V
extV
w = - P dV
Exp.1 จงค านวณงานทเกยวของเมอน าแขง 1 g ละลายหมดทอณหภม 0C และความดน 1 atm ก าหนด: ความหนาแนนของน าแขงท 0C = 0.91 g/cm3 ความหนาแนนของน าท 0C = 1.0 g/cm3
21
การบาน
จงค านวณหาคางาน (work) ทได เมอท าใหน า 1 โมล กลายเปนไอน า ทอณหภม 373 K ความดน 101.3 kN/m2 ก าหนดให ความหนาแนนของ H2O = 9.583 x 102 kg/m3 และสมมตวา ไอน า มพฤตกรรมเปนแบบ ideal gas (Ans. 3.10 kJ)
22
งานเปนฟงกชนสภาวะ (State Function) หรอไม?
23
สมมต: แกสในกระบอกสบเปลยนสภาวะดวยการ ขยายตวจาก : A (P1, V1) B (P2, V2) P1
P2
V1 V2
A (P1, V1)
B (P2, V2)
โดย - อณภมคงท - ระบบอยในสมดล กบความดนภาย นอกตลอดเวลา
24
จาก A C W1 = - P1(V2 – V1) = - P1∆V
25
P1
P2
V1 V2
A (P1, V1)
B (P2, V2)
แบบท 1 เกด 2 ขนตอน: A C และ C B
C
จาก C B W2 = 0 (V คงท) = - P1 ∆V W = W1 + W2
= - P1∆V
26
จาก A C’ W’1 = 0 (V คงท) P1
P2
V1 V2
A (P1, V1)
B (P2, V2)
แบบท 2 เกด 2 ขนตอน: A C’ และ C’ B
C’
จาก C’ B W’2 = - P2(V2 – V1) = - P2∆V W’ = W’1 + W’2
= - P2∆V
จะเหนวา: W (แบบท 1) W’ (แบบท 2)
ทงทมจดเรมตนและจดสดทายเดยวกน
‘งาน (w) ไมใชฟงกชนสภาวะ’
27
ความรอน คอ พลงงานทถายเทระหวางระบบหรอระหวางระบบกบสงแวดลอมทมอณหภมตางกน หนวย : J, kJ, cal หรอ kcal
ความรอน ‘ไมใช’ฟงกชนสภาวะ
28
ความรอน (Heat, q)
T1 > T2
heat flow q 1 2
ทสมดล :
Tf
heat flow 1 2
โดยท T1 > Tf > T2 29
ระบบ สงแวดลอม q
ถา Tระบบ > T สงแวดลอม
ระบบ สงแวดลอม q
ถา Tระบบ < T สงแวดลอม
30
พลงงานภายใน คอ ผลรวมของพลงงานจลนจาก - การเคลอนท (translation), การหมน (rotation) การสน (vibration) ของโมเลกล - การเคลอนทของอเลกตรอน โปรตอน นวตรอน รวมถงพลงงานศกยเนองจากแรงกระท าระหวาง โมเลกลและอนภาคตางๆ ในโมเลกล 31
พลงงานภายใน (Internal energy, U)
ส าหรบ Monoatomic Ideal Gas ซงหนงโมเลกล ประกอบดวย 1 อะตอม เชน He, Ne, Ar, Kr เปนตน
พลงงานภายในเนองจากการเคลอนทของโมเลกล U = 3 PV = 3 RT เมอ n = 1 2 2
32
PV = nRT
U เปนฟงกชนสภาวะ : ∆U = U2 – U1
2. กฎขอทหนงของเทอรโมไดนามกส(The First Law of Thermodynamics)
33
ป คศ. 1850 : Rudolph Clausius ‘The total energy of a system and its surroundings must remain constant, although it may be changed from one form to another’
‘ในกระบวนการใดๆ พลงงานอาจเปลยนรปไดแตจะไมสญหายไป หรอเกดขนใหม’
ในระบบปด (Closed system) การเปลยนแปลงพลงงานภายใน (U) จะขนอยกบความรอน (q) ทถายเทระหวางระบบกบสงแวด ลอมและงาน (w) ทเกดขนเทานน
34
35
ในระบบปด (Closed system) ถาระบบเปลยนแปลงโดย V คงทตลอดเวลา แสดงวา dV = 0 ดงนน w = 0
2
1
V
extV
U = q + w
U = q - P dV
∆U = qv
‘กระบวนการไอโซคอรก (Isochoric process)’
36
∆U = qv
ปรมาณความรอนทถายเทในกระบวนการทปรมาตร (V) ของระบบไมเปลยนแปลง
การลดลอง: หา ∆U โดยท าใหปฏกรยาเกดในภาชนะปดทม V คงท (bomb calorimeter) แลวหา qv จากอณภม (T) ทเปลยนแปลง
ในระบบปด (Closed system)
ถาปรมาตรของระบบเปลยนแปลง แตไมเกดการถายเทความรอน แสดงวา q = 0 ดงนน
U = q + w
∆U = w
‘กระบวนการอะไดอาเบตก (Adiabatic process)’ Isolated system 37
∆U = w
ถาสงแวดลอมเปนฝายท างานตอระบบ งาน (w) ทงหมดจะเปลยนเปนพลงงานภายใน (U) การทดลอง: ออกแรงอดแกสในภาชนะทมฉนวนหม แกสจะมอณหภมสงขน และพลงงานภายในเพมขน
38
ในระบบปด (Closed system)
U = q + w
ระบบเปลยนแปลงโดยมอณภมคงทตลอดเวลา จะไมมการเปลยนแปลงพลงงานภายใน นนคอ ∆U = 0 ดงนน
q = - w
‘กระบวนการไอโซเทอรมอล (Isothermal process)’ 39
Exp.2 แกสชนดหนงมปรมาตร 1 L บรรจอยในกระบอกสบซงมฉนวนหมโดยรอบ ถาแกสนขยายตวจนปรมาตรเพมขนเปน 10 L โดยความดนภายนอกมคาคงทเทากบ 1 atm ตลอดเวลา และการขยายตวเกดขนชามาก จนถอวาไมมแรงเสยดทานเกดขน จงค านวณ 1) งาน (w) ทเกดขน
40
2) การเปลยนแปลงพลงงานภายใน (∆U) ของระบบ
41
3) การเปลยนแปลงพลงงานภายใน (∆U) ของสงแวดลอม
42
เอนทาลป (Enthalpy, H)
43
Chemistry: - ปฏกรยาเคมมกเกดขนทความดน (P) คงท มากกวาปรมาตร (V) คงท - ปรมาณความรอนทไดจากการเกดปฏกรยาเคม ไมเทากบการเปลยนแปลงพลงงานภายใน (∆U) - การเปลยนแปลงพลงงานของระบบทางเคม เรยกวา เอนทาลป (Enthalpy, H)
ความสมพนธระหวาง H กบ U H = U + PV U, P, V เปนฟงกชนสภาวะ H ‘เปนฟงกชนสภาวะ’ การเปลยนแปลงเอนทาลป (∆H) เมอเกดปฏกรยาเคม : ∆H = ∆U + ∆(PV) = ∆U + P∆V + V∆P
44
จากกฎขอท 1: ∆U = q + w = q - P∆V จะได ∆H = q - P∆V + P∆V + V∆P = q + V∆P
45
∆H = q + V∆P ถาปฏกรยาเกดทความดนคงท ∆P = 0 จะได ∆H = qp
โดยท qp เปนความรอนทถายเทเมอความดนคงท
จากสมการ ∆H = ∆U + P∆V + V∆P ส าหรบกระบวนการทความดนคงท (∆P = 0) จะได ∆H = ∆U + P∆V
46
ระบบทเปน ของแขง & ของเหลว ∆(PV) 0 จะได ∆H = ∆U + ∆(PV) ∆H = ∆U
0
ระบบทประกอบดวย Ideal gas ทอณหภมคงท PV = nRT ∆(PV) = (∆n)RT แทนคาในสมการ ∆H = ∆U + ∆(PV) จะได ∆H = ∆U + (∆n)RT
47
พจารณาปฏกรยา aA + bB cC + dD เอนทาลปตอโมลของสาร A, B, C และ D เทากบ HA, HB, HC และ HD
การเปลยนแปลงเอนทาลปของปฏกรยา ∆H = cHc + dHd - aHa - bHb ∆H = (cHc + dHd) - (aHa + bHb)
นนคอ ∆H = Hprod - Hreact
48
ในการเกดปฏกรยาถา
Reactant (aA + bB)
Product (cC + dD)
∆H < 0 H
- q เปน ‘ลบ’ - ระบบคายความรอน ใหสงแวดลอม - ∆H เปน ‘ลบ’
ปฏกรยาคายความรอน Exothermic reaction
Reactant (aA + bB)
Product (cC + dD)
∆H > 0 H
ปฏกรยาดดความรอน Endothermic reaction
49
- q เปน ‘บวก’ - ระบบรบความรอน จากสงแวดลอม - ∆H เปน ‘บวก’
Exp.3 ในการท าใหน าแขง 1 mol ท 0C หลอมเหลวทอณหภมคงทและความดนคงทเทากบ 1 atm ตองใหความรอนแกระบบ 1,440 cal จงค านวณ 1) ∆H และ 2) ∆U ก าหนด: ปรมาตรตอโมลของน าแขง = 0.0.0196 L ปรมาตรตอโมลของน า = 0.0180 L
50
2) ค านวณ ∆U เมอความดนคงท จาก ∆H = ∆U + P∆V หรอ ∆U = ∆H - P∆V
51
Exp.4 ปฏกรยา C(graphite) + 1 O2(g) CO(g) 2 ท 298 K และ 1 atm ∆H = -110.42 kJ จงค านวณ ∆U ก าหนด: ปรมาตรตอโมลของแกรไฟต = 0.0053 L
52
53
ความจความรอน (Heat capacity, C) ความจความรอน คอ ปรมาณความรอนทตองใชในการท าใหสารในระบบ มอณหภมเปลยนไป 1 K หรอ 1 oC ความจความรอนโมลาร (molar heat capacity) คอ ความรอนทท าใหสาร 1 โมล มอณหภมเปลยนไป 1 K หรอ 1 oC
54
55
ความจความรอน (C): ขนอยกบลกษณะของกระบวนการเปลยนอณหภมของสาร C = Dq dT
กระบวนการทความดนคงท CP = Dqp = dH
dT dT ∆H = qp
กระบวนการทปรมาตรคงท Cv = Dqv = dU
dT dT ∆U = qv
56
จากกระบวนการทความดนคงท CP = dH หรอ dH = CPdT
dT
อนทเกรต dH = CP dT
ถา CP ไมขนกบ T: H2 – H1 = CP(T2 – T1)
2
1
H
H
2
1
T
T
∆H = CP∆T 57
ส าหรบกระบวนการทปรมาตรคงท Cv = dU หรอ dU = CvdT
dT
อนทเกรต dU = Cv dT
ถา CP ไมขนกบ T: U2 – U1 = Cv(T2 – T1)
2
1
U
U
2
1
T
T
∆U = Cv∆T 58
∆H = CP∆T ∆U = Cv∆T
สมการ และ
ใชไดเฉพาะกรณ ∆T มคานอยๆ เพราะ Cp และ Cv คอนขางคงท
59
ถา ∆T มคามาก: C = a + bT + cT2
เมอ a, b และ c เปนคาคงท (a > b > c)
กรณ ∆T มคามาก การค านวณ ∆S และ ∆U ตองอนทเกรต Cp และ Cv จาก H = U + PV dH = dU + d(PV) dT dT dT
Cp = Cv + d(PV) dT 60
ส าหรบ ideal gas: PV = RT เมอ = 1 Cp = Cv + d(RT) dT Cp = Cv + R dT dT
61
1
ดงนน Cp = Cv + R ส าหรบแกส
62
ส าหรบ ของแขง & ของเหลว d(RT) มคานอยมาก dT
ดงนน Cp Cv
Exp.5 จงค านวณความรอนทตองใชเพอเพมอณหภมของแกสไนโตรเจน 28 g จาก 300 K เปน 500 K ทความดนคงท ก าหนด: ความจความรอนของแกสไนโตรเจนในชวงอณหภมน เปนดงน Cp = 26.99 + 5.90× 10-3T JK-1mol-1
63
64
Exp.6 แกสสมบรณแบบ 2 mol บรรจในภาชนะขนาด 20 L ทปดสนท เมอไดรบความรอนจนความดนเปลยนจาก 1 atm ไปเปน 10 atm โดยภาชนะมปรมาตรคงท 1) w, 2) ∆U และ 3) q จะมคาเทาใด
65
3) กระบวนการทปรมาตรคงท ค านวณ ∆U จาก Cv = dU หรอ ∆U = Cv∆T dT
66
67
เทอรโมเคม (Thermochemistry) - เทอรโมเคม: ศกษาความรอนในปฏกรยา การเกดสาร ละลาย และการเปลยนสถานะ - คา q และ ∆H ของปฏกรยา อางองจากสภาวะมาตร ฐาน (P = 1 atm และ T = 25 C) - เรยก ‘การเปลยนแปลงเอนทาลปมาตรฐาน’ standard enthalpy change, ∆H298 หรอ ∆H)
68 - สมการเคมทมคา ∆H ก ากบไวเรยกวา ‘สมการเทอรโม เคม’ (thermochemical equation)
การหาปรมาณความรอนในปฏกรยา
69
- คาลอรเมทร (calorimetry): วธการการหาปรมาณ ความรอนทเกดขนหรอถกใชไปในปฏกรยา - คาลอรมเตอร (calorimeter): เครองมอวดการ เปลยนแปลงอณหภม แลวค านวณหาปรมาณความรอน - บอมบคาลอรมเตอร (bomb calorimeter) - อะไดอาเบตกคาลอรมเตอร (adiabatic calorimeter) - บอลลสตกบอมบคาลอรมเตอร (ballistic bomb calorimeter)
Bomb Calorimeter
q = ∆U
70
- V คงท - T เปลยนแปลงขณะ เกดปฏกรยา - ความรอนถกถายเท ใหแกน าหรอถายเท ออกจากน า
H2O system
Thermometer เครองกวน
ฉนวน *ตวบอมบท าจากเหลกกลา เพอให V คงท (W = 0)
Adiabatic Calorimeter
http://ch301.cm.utexas.edu/thermo/thermochemistry/thermochem-all.php
http://jr.stryker.tripod.com/gchem/enthalpy.html
- ไมมการถายเทความรอนเขาหรอออกจากระบบ
71
Adiabatic Calorimeter - วดความแตกตางของอณหภม (∆T) กอนและหลง ปฏกรยา - ค านวณปรมาณความรอน (q) ไดจาก
q = ms∆T เมอ q = ปรมาณความรอน (= ∆H) m = มวลของระบบ s = ความรอนจ าเพาะของระบบ ∆T = ความแตกตางของอณหภม 72
H เปนฟงกชนสภาวะ ∆H = H2 – H1
ถาปฏกรยาเกดทความดนคงท ∆P = 0 จะได
โดยท qp เปนความรอนทถายเทเมอความดนคงท ∆H = qp
‘กรณนความรอนของปฏกรยาเปนฟงกชนสภาวะ’
73
∆H > O : ปฏกรยาดดความรอน (Endothermic reaction) ∆H < O : ปฏกรยาคายความรอน (Exothermic reaction)
∆H = H2 – H1 ∆H = Hprod - Hreact
74
1) ปฏกรยาหลายขนตอน กฎของเฮส (Hess’ Law): การเปลยนแปลงเอนทาลปของปฏกรยารวมจะเทากบผลรวมของการเปลยน แปลงเอนทาลปในปฏกรยายอยแตละขน
หา ∆H ของปฏกรยาประเภทใดไดบาง?
2) ปฏกรยาการเกดสาร เอนทาลปของการเกด (Enthalpy of Formation
3) เอนทาลปกบพลงงานพนธะ (Bond Energy) 75
1) กฎของเฮส (Hess’ Law) 1) การเปลยนแปลงเอนทาลปของปฏกรยารวมจะเทา กบผลรวมของการเปลยน แปลงเอนทาลปในปฏกรยายอยแตละขน 2) ถากลบปฏกรยา เครองหมายของ ∆H จะเปลยนเปนตรงกนขาม 3) ถาเพมหรอลดจ านวนโมลของสารในสมการจะ ตองเพมหรอลดคา ∆H โดยการคณหรอหารดวยเลขตวดยวกน 76
CH4(g) + O2(g) C (diamond) + 2H2O(l)
∆H1 = ?
∆H3 = 393.5 kJ CO2 (g) + 2 H2O (l)
ค าตอบคอ ∆H1 = ∆H2 + ∆H3 = -890 + 393.5 = - 496.5 kJ
+ O2 (g) - O2 (g)
ตวอยาง: การสงเคราะหเพชรจากมเทน
∆H2 = - 890 kJ
77
Ex. 7 จงค านวณ ∆H ของปฏกรยา C(s) + (1/2)O2(g) CO(g) จากขอมลตอไปน C(s) + O2(g) CO2(g) ∆H = - 393 kJ CO(g) + (1/2)O2(g) CO2(g) ∆H = - 283 kJ
78
79
80
Ex. 8 จงค านวณ ∆H ของปฏกรยา (ก) C(s) + 2H2(g) CH4(g) เมอก าหนด ∆H ของปฏกรยาตอไปน (ข) C(s) + O2(g) CO2(g) ∆H = - 393 kJ (ค) H2(g) + (1/2)O2(g) H2O(l) ∆H = - 285 kJ (ง) CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) ∆H = - 890 kJ
81
วธท า จะเหนวา (ก) = (ข) + 2(ค) – (ง) (ข) C(s) + O2(g) CO2(g) ∆H1
2(ค) 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) 2∆H2
-(ง) CO2(g) + 2H2O(l) CH4(g) + 2O2(g) ∆H3
82
การบาน แบบฝกหดขอ 3
83
2) เอนทาลปของการเกด (Enthalpy of formation)
Enthalpy of formation ( ): การเปลยนแปลง เอนทาลปในปฏกรยาการเกดสารนน 1 โมล จากธาต (องคประกอบ) ในธรรมชาตทสภาวะมาตรฐาน
fH
84
เชน ปฏกรยาการเกด CO C(s) + (1/2)O2(g) CO(g) เอนทาลปของปฏกรยา ∆H = - 111 kJ เอนทาลปของการเกด CO คอ ∆Hf (CO, gas) = - 111 kJ/mol
เอนทาลปของการเกด H2O คอ ∆Hf (H2O, l) = - 285 kJ/mol H2(g) + (1/2)O2(g) H2O(l)
85
ตามนยามของ ∆Hf จะถอวา ธาตทกชนดในสภาพธรรมชาตม ∆Hf = 0 เชน O2(g) H2(g) Na(s) Hg(l) C(s)
ตวอยางคาเอนทาลปของการเกดสารบางชนด แสดงในตาราง 8.1
เมอทราบคา ∆Hf จะสามารถ ค านวณหาเอนทาลปของ ปฏกรยาใดๆ (∆H) ไดจาก
∆Hf = 0
∆H = (∆Hf )prod - (∆Hf )react
86
Ex.9 จงค านวณ ∆H ของปฏกรยาการเกด HCOOH(l) CO(g) + H2O(l) โดยใชขอมลในตาราง 8.1 วธท า: ∆H = (∆Hf )prod - (∆Hf )react
= ∆Hf(CO, g) + ∆Hf(H2O, l) - ∆Hf(HCOOH, l)
87
Ex. 10 (ในแบบฝกหด) ก) จงค านวณเอนทาลปของการเกดของ C2H5OH(l) ท 25C โดยใชขอมลจากตารางท 8.1 ก าหนดเอนทาลปของการเผาไหมของ C2H5OH (l) ดงน C2H5OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(l) ∆H = -1,367 kJ
วธท า: ∆H = (∆Hf )prod - (∆Hf )react
-1,367 kJ = 2∆Hf(CO2, g) + 3∆Hf(H2O, l) - ∆Hf(C2H5OH, l) - 3∆Hf(O2, g)
88
ข) จงค านวณเอนทาลปของการเกดผลกแนฟทาลน (C10H8) ถาก าหนดใหเอนทาลปของการเผาไหมเทากบ -5,133 kJ/mol
วธท า: จากปฏกรยาการเผาไหมของแนฟทาลน C10H8(s) + 12O2(g) 10CO2(g) + 4H2O(l) ∆H = (∆Hf )prod - (∆Hf )react
- 5,133 kJ/mol = 10∆Hf(CO2, g) + 4∆Hf(H2O, l) - ∆Hf(C10H8, s) - 12∆Hf(O2, g)
0
89
3) เอนทาลปกบพลงงานพนธะ (Bond Energy)
พลงงานทใชเพอเอาชนะแรงดงดดระหวางอะตอม เพอสลายพนธะของโมเลกล
เชน C(s) + 2H2(g) CH4(g) มการสลายพนธะเดม H – H และสรางพนธะใหม C – H การเปลยนแปลงเอนทาลปของปฏกรยาน เกยวของโดย ตรงกบพลงงานพนธะ
90
1. เอนทาลปพนธะสลายตว (Dissociation bond enthalpy)
CH4 CH3 + H CH3 CH2 + H CH2 CH + H CH C + H
∆H o298 = 422 kJ ∆H o298 = 364 kJ ∆H o298 = 385 kJ ∆H o298 = 335 kJ
91
พลงงานเฉลยทใชในการท าลายพนธะระหวางคอะตอมใดๆ โดยไมพจารณาวาเปนโมเลกลแบบใด
2. เอนทาลปพนธะเฉลย (Average bond enthalpy)
C – H C + H ∆H o298 = 413 kJ C – C C + C ∆H o298 = 348 kJ C = C C + C ∆H o298 = 614 kJ C C C + C ∆H o298 = 839 kJ
92
Ex.10 จงค านวณพลงงานพนธะของพนธะ C – H ในมเทน ก าหนด ให ∆Hf(CH4, g) = -75 kJ/mol ∆Hf(C, g) = +717 kJ/mol และ ∆Hf(H, g) = +218 kJ/mol วธท า: ตองหา H ของปฏกรยา CH4(g) C(g) + 4H(g) ∆H = (∆Hf )prod - (∆Hf )react
= ∆Hf(C, g) + 4∆Hf(H, g) - ∆Hf(CH4, g)
93
หลกในการค านวณ ∆H จากคาเอนทาลปเฉลย
1. ท าใหสารตงตน (reactants) อยในสภาพทเปน อะตอมหรอแกส (ไอ)
พลงงานทใช คอ พลงงานสลายพนธะ
2. ธาตในสภาพทเปนอะตอมหรอแกส (ไอ) เขาสราง พนธะเกดเปนสารผลตภณฑ (products)
พลงงานทให คอ พลงงานทใชในการสรางพนธะ 94
สรางพนธะ – คายพลงงาน (พลงงานมคาเปนลบ) สลายพนธะ – ดดพลงงาน (พลงงานมคาเปนบวก)
‘สราง – คาย’ ‘สลาย – ดด’
95
Ex.10 จงค านวณการเปลยนแปลงเอนทาลปของปฏกรยา CH4(g) + 4F2(g) CF4(g) + 4HF(g) ก าหนดพลงงานพนธะดงน C – H 413 kJ F – F 159 kJ C – F 489 kJ H – F 567 kJ
วธท า CH4(g) + 4F2(g) CF4(g) + 4HF(g) ‘สลายพนธะ’ ‘สรางพนธะ’ สลายพนธะ CH4(g) C(g) + 4H(g) ∆H1 = 4(413) kJ 4F2(g) 8F(g) ∆H2 = 4(159) kJ
สรางพนธะ C(g) + 4F(g) CF4(g) ∆H3 = 4(-489) kJ 4H(g) + 4F(g) 4HF(g) ∆H4 = 4(-567) kJ
96
97
Ex. 9 (ในแบบฝกหด) จงใชคาพลงงานพนธะจากตาราง 4.2 ค านวณ ∆H ส าหรบปฏ กรยา CH3OH(g) + HBr(g) H2O(g) + CH3Br(g)
วธท า CH3OH(g) + HBr(g) H2O(g) + CH3Br(g) ‘สลายพนธะ’ ‘สรางพนธะ’
H C O H H
H H Br H O H H C Br
H
H
98
สลายพนธะ 3C – H = 3(412) C - O = 360 O - H = 463 H - Br = 366 รวม = 2425 kJ
สรางพนธะ 3C - H = 3(- 412) C - Br = - 285 2O - H = 2(- 463) รวม = - 2447 kJ
99
ความสมพนธระหวาง ∆H กบอณหภม - ∆H ปกต ค านวณทสภาวะ STP (P, T คงท) - ∆H ทอณหภมอน ไดจากการศกษาการเปลยน แปลงเอนทาลปของปฏกรยาทขนกบอณหภม
จาก ∆H = (∆Hf )prod - (∆Hf )react
จะได d (∆H) = d (∆Hf )prod - d(∆Hf )react dT dT dT
100
จากนยามความจความรอน d (∆Hf ) = dT
pC
จาก d (∆H) = ( )prod - ( )react dT = ∆ d(∆H) = ∆ dT
pC pC
pC
pC
101
ถาตองการทราบ ∆H ของปฏกรยาทอณหภม T (T > 298 K) d (∆H) = ∆ dT
T
298 pC
T
298
pCถา ชวงอณหภมแคบๆ ถอวา ∆ คงท จะได ∆HT - ∆H298 = ∆ (T – 298) ∆HT = ∆H298 + ∆ (T – 298)
pC
pC
pC
102
แตถา ชวงอณหภมกวางและ ∆ ขนกบอณหภม จะได ∆HT = ∆H298 + ∆ dT ถา T < 298 K ∆HT = ∆H298 - ∆ dT
pC
pCT
298
T
298 pC
103
Ex.12 ปฏกรยาการเกดกรดแลกตก (CH3CHOHCOOH) จากกลโคส (C6H12O6) เกดขนดงสมการ C6H12O6 (s) 2CH3CHOHCOOH ถา ∆Hf ของ กลโคสและกรดแลกตกมคาเทากบ -1,274 และ -694 kJ/mol และความจความรอนตอโมลมคาคงทเทากบ 218.9 และ 127.6 J/K mol ตามล าดบ จงค านวณ ∆H ของปฏกรยานท 37 C
วธท า: ∆HT = ∆H298 + ∆ (T – 298) pC
104
105
106
การบาน แบบฝกหดขอ 12
การเปลยนแปลงทเกดไดเอง และการเปลยนแปลงทผนกลบได
- กฎขอท 1 ของเทอรโมไดนามกสใชระบทศทางการ เปลยนแปลงของระบบไมได - ปจจยหนงทใชระบทศทางการเปลยนแปลงของระบบ คอ ความไมเปนระเบยบของระบบ (Entropy, S) - กระบวนการหนงๆ จะเกดขนไดเองเมอ 1. มการเปลยนแปลงพลงงานของระบบ 2. ระบบมความไมเปนระเบยบ (S) สงขน* 107
108
การระเหยของน า
น า น า + ไอน า - เกดไดเองตลอดเวลา - น าดดพลงงานจากสงแวดลอม (พลงงานของระบบเพมขน) - ความไมเปนระเบยบ (S) สงขน (ของเหลว ไอ)
ปฏกรยาเกดในทศทางเดยว เชน Zn(s) + 2H+ Zn2+(aq) + H2(g)
ปฏกรยาทมโอกาสเกดไปขางหนาและยอนกลบได เทาๆ กน เชน H2O(l) + HOAc(l) H3O+(aq) + OAc-(aq)
‘ผนกลบไมได’ (irreversible reaction)
‘ผนกลบได’ (reversible reaction) และเปนระบบทอยในสมดล 109
เอนโทรป (Entropy, S) - เอนโทรป คอฟงกชนทใชแสดงความไมเปนระเบยบ ของระบบ - ค านวณเอนโทรปไดจาก: dS = Dqrev
T เมอ S = เอนโทรปของระบบ qrev = ปรมาณควมรอนทถายเทระหวางระบบกบ สงแวดลอมในกระบวนการทผนกลบได T = อณภม (K) 110
อนทเกรตสมการจาก สภาวะ 1 ถง สภาวะ 2 จะได ∆S = Dqrev
T
สภาวะ 2
สภาวะ 1
ถาระบบเปลยนสภาวะดวยกระบวนการไอโซเทอรมอล (T คงท) จะได
∆S = 1 Dqrev = qrev
T T
สภาวะ 2
สภาวะ 1
111
112
- S เปนฟงกชนสภาวะ เชนเดยวกบ U และ H - ∆S ค านวณไดจากปรมาณความรอน (q) ทถาย เทในกระบวนการทผนกลบได
การกลายเปนไอ (vaporization): ของเหลว ไอ เกดท ‘จดเดอด’ (Tb) ของสารนน ท P = 1 atm และเปนกระบวนการผนกลบได
qvap = ความรอนแฝง (∆Hvap) ของการกลายเปนไอ
ความรอนในการเปลยนสถานะของสาร
113
การเปลยนแปลงเอนโทรปเมอของเหลวกลายเปนไอ ∆Svap = ∆Hvap Tb
∆Hvap = ความรอนแฝงของการกลายเปนไอ Tb = จดเดอดของสาร
114
การหลอมเหลว (fusion): ของแขง ของเหลว เกดท ‘จดหลอมเหลว’ (Tf) ของสารนน ท P = 1 atm และเปนกระบวนการผนกลบได
qfus = ความรอนแฝง (∆Hfus) ของการหลอมเหลว
การเปลยนแปลงเอนโทรปเมอของแขงเกดการหลอมเหลว ∆Sfus = ∆Hfus Tf
Ex.13 จงค านวณ ∆S, ∆U, q และ w ส าหรบการกลายเปนไอของน า 1 mol ท 100 C และความดน 1 atm ก าหนดใหความรอนแฝงของการกลายเปนไอของน าเทากบ 40.6 kJ/mol (สมมตวาไอน าเปนแกสสมบรณแบบและปรมาตรของน ามคานอยมากเมอเทยบกบปรมาตรของไอน า) วธท า: ∆Svap = ∆Hvap
T = 40.6 × 103 J/mol = 108.9 J/K mol 373 K กระบวนการเกดท P คงท qp = ∆Hvap = 40.6 kJ/mol 115
116
กระบวนการเกดท P คงท w = -P∆V = -P(Vไอ – Vน า) = -PVไอ (ideal gas: PV = nRT)
= -PnRT (n = 1 mol) P = - RT = - (0.00831 kJ/K mol)(373 K) w = - 3.1 kJ/mol ∆U = q + w = 40.6 – 3.1 = 37.5 kJ/mol
117
ถาเปนกระบวนการไอโซเทอรมอล ∆U = 0 q = - w ถาเปนกระบวนการไอโซเทอรมอลและผนกลบได qrev = - wrev = PdV (ideal gas: P = nRT) V
2
1
V
V
qrev = nRT และ ∆S = qrev = nR T
118
Ex.14 จงค านวณ ∆H, ∆U และ ∆S เมอแกสฮเลยม 1 mol มความดนเปลยนจาก 1 atm เปน 0.1 atm ทอณภมคงทเทากบ 50 C วธท า: ideal gas 1 mol ทอณหภมคงท PV = RT ∆(PV) = R∆T = 0 จาก ∆H = ∆U + ∆(PV) = ∆U (ideal gas: U = (3/2)RT) = (3/2) R∆T
0
0
∆H = ∆U = 0
119
หา ∆S ส าหรบ ideal gas 1 mol ทอณหภมคงท ∆S = R = (8.314 J/K mol) ln(1/0.1) = 19.15 J/K mol
120
ถาระบบเปลยนสภาวะโดยอณภมไมคงท การเปลยนแปลงเอนโทรป หาไดจากความจความรอนตอโมล Dqrev = nCdT ∆S = Dqrev = n C Dqrev
T T ∆S = nC
2
1
T
T
2
1
T
T
Ex.15 จงค านวณ ∆S เมอน า 100 g ท 0 C ผสมกบน า 100 g ท 100 C โดยไมมการถายเทความรอนใหกบสงแวดลอมเลย ก าหนดใหความรอนจ าเพาะของน าเทากบ 4.18 J/g K วธท า: พจารณาการเปลยนแปลงทเกดขน น า 100 g (0 C) น า 200 g (50 C) น า 100 g (100 C)
∆S1
∆S2
∆S = ∆S1 + ∆S2
= Cp dT + Cp dT T T
323
273
323
273
121
Cp = ความจความรอนของน า 100 g = (4.18 J/g K)(100 g) = 418 J/K
∆S = (418 J/K)( + ) = 10.3 J/K
∆S = ∆S1 + ∆S2
= Cp dT + Cp dT T T
323
273
323
273
122
แบบฝกหดขอ 13, 14 16, 17, 19
123
กฎขอทสองของเทอรโมไดนามกส (The Second Law of Thermodynamics) กระบวนการทเกดไดเองและไมผนกลบ ∆Stot > 0 Irreversible กระบวนการทผนกลบได ∆Stot = 0 Reversible กระบวนการเกดในทศทางตรงขาม (เกดเองไมได) ∆Stot < 0 เมอ ∆Stot คอผลรวมของการเปลยนแปลงเอนโทรปของระบบและสงแวดลอม 124
125
ถา ∆S = การเปลยนแปลงเอนโทรปของระบบ ∆Ssurr = การเปลยนแปลงเอนโทรปของ สงแวดลอม
จะได ∆Stot = ∆S + ∆Ssurr
126
Ex.16 ระบบทมฉนวนหมระบบหนงประกอบดวยภาชนะ 2 ใบ ใบแรกบรรจน าซงอยในสมดลกบไอน าท 100 C และ 1 atm ภาชนะใบท 2 บรรจน าซงอยในสมดลกบน าแขงท 0 C และ 1 atm ถาน าภาชนะทงสองนมาแตะกนจะเกดการถายเทความรอนเปนปรมาณ Q จากภาชนะท 100 C ไปยงภาชนะท 0 C (สมมตวาแตะกนภายในชวงเวลาสนมาก Q มคานอยมาก และอณภมของภาชนะทงสองไมเปลยนแปลง) จงค านวณการเปลยนแปลงเอนโทรปของระบบ และแสดงใหเหนวาส าหรบกระบวนการน (ซงเกดขนไดเองและผนกลบไมได) ∆Stot มคาเปนบวก
127
วธท า: ระบบมฉนวนหม ไมมการถายเทความรอนระหวางระบบกบสงแวดลอม ∆Ssurr = 0
การเปลยนแปลงเอนโทรปรวม ∆Stot = ∆S + ∆Ssurr ∆Stot = ∆S
0
แตเปนกระบวนการผนกลบไมได จงไมสามารถค านวณการเปลยนแปลงเอนโทรปโดยตรงได
128
ตองท าใหระบบเปนกระบวนการผนกลบได โดย ใหภาชนะใบแรกคายความรอนใหสงแวดลอม = Q ทอณหภม 373 K - dT และ ภาชนะใบทสองรบความรอนจากสงแวดลอม = Q ทอณหภม 273 K + dT โดยถอวา dT นอยมาก (T คงท)
∆S = ∆S373 + ∆S273 ทอณหภมคงท ∆S = q T ∆S = - Q + Q 373 273 = (0.0027 – 0.0037)Q = +0.001Q
จาก ∆Stot = ∆S = +0.001Q ∆Stot > 0 ปฏกรยาเกดไดเองและผนกลบไมได
129
กฎขอทสามของเทอรโมไดนามกส (The Third Law of Thermodynamics)
- ศกษาการเปลยนแปลงของระบบทอณหภมต า - เมออณหภมลดลง ระบบใดๆ จะมความเปน ระเบยบสงขน หรอ มเอนโทรป (S) ลดลง - ‘ทอณภม 0 K เอนโทรปของสารบรสทธทกชนดใน สภาพผลกสมบรณแบบมคาเทากบศนย’
S0 = 0 130
เอนโทรปสมบรณ (Absolute entropy) ของสารบรสทธท T อนๆ หาไดจากการอางองกบคา S0
การค านวณ S ของสารใดๆ ทอณหภม T
จากกฎขอท 2: ∆S = ST – S0 = Dqrev
T จากกฎขอท 3: S0 = 0
ST = Dqrev
T
T
0
131
132
สาร 1 โมล ทความดนคงท Dqrev= dH = CpdT
ST = CP dT T
T
0
หา ST โดย: - อนทเกรตสมการ (ตองทราบคา CP หรอ CP ใน เทอมของ T)
- เขยนกราฟระหวาง CP/T กบ T ST = พท. ใตกราฟจาก 0 ถง T
133
- การค านวณเกยวกบเอนโทรปใดๆ จะใชคาเอน โทรปสมบรณท T = 298 K และ P = 1 atm (ตาราง 8.2)
- จากตาราง 8.2 - S298 หรอ S ของ gas > liquid > solid - S มแนวโนมเพมขนตามน าหนกอะตอม
134
การค านวณการเปลยนแปลงเอนโทรปของปฏกรยาเคมใดๆ aA + bB cC + dD ∆S = cS(C) + dS(D) - aS(A) - bS(B)
∆S = (S)prod - (S)react
135
Ex.17 จงค านวณ ∆S ส าหรบปฏกรยาตอไปน (ก) 1 N2(g) + 1 O2(g) NO(g) 2 2 (ข) Ca(s) + 1 O2(g) CaO(s) 2 โดยใชขอมลจากตาราง 8.2
วธท า: (ก) ∆S = S(NO, g) – (1/2)S(N2, g) – (1/2)S(O2, g)
(S)prod - (S)react
= 211 –(1/2)(192) – (1/2)(205) = 12.5 J/K
136
(ข) ∆S = S(CaO, s) - S(Ca, s) – (1/2)S(O2, g) = 40 – 42 – (1/2)(205) = -104.5 J/K
(S)prod - (S)react
เอนโทรปกบทศทางของปฏกรยาเคม - ทศทางของปฏกรยาท านายจาก ∆Stot - จากกฎขอท 2 ของเทอรโมไดนามกส - กระบวนการทเกดไดเองและไมผนกลบ ∆Stot > 0 Irreversible - กระบวนการทผนกลบได ∆Stot = 0 Reversible - กระบวนการทเกดเองไมได ∆Stot < 0 137
Ex.18 ปฏกรยาการสงเคราะหดวยแสงเกดขนดงสมการ
6CO2(g) + 6H2O(l) C6H12O6(s) + 6O2(g)
ปฏกรยานเกดขนไดเองทสภาวะมาตรฐานหรอไม ก าหนดให ∆Hf(C6H12O6, s) = -1,273 kJ/mol และ S298(C6H12O6, s) = 212 J/K mol
วธท า: ปฏกรยาเกดไดเอง ∆Stot > 0 (∆Stot = ∆S + Ssurr)
∆S = S(C6H12O6, s) + 6S(O2, g) – 6S(CO2, g) - 6S(H2O, l) = 212 + 6(205) – 6(214) – 6(70) = -262 J/K
138
∆H = ∆Hf(C6H12O6, s) + 6∆Hf (O2, g) – 6∆Hf(CO2, g) - 6∆Hf(H2O, l)
สงแวดลอมคายความรอน = 2,795 kJ ∆Ssurr = ∆Hsurr = (-2,795 kJ) = -9,379 J/K Tsurr 298 K
∆Stot = ∆S + ∆Ssurr
= -262 + (- 9,379) = -9,641 J/K เอนโทรปรวมมคาลดลง ปฏกรยาเกดเองไมได
139
= - 1,273 + 6(0) – 6(-393) – 6(-285) = 2,795 kJ (∆H เปน + ระบบรบความรอน)
พลงงานอสระ (Free Energy) - การท านายทศทางของปฏกรยาจาก ∆Stot ไม สะดวก - J. W. Gibbs ก าหนด พลงงานอสระกบส Gibbs free energy: G = H – TS H, S และ T เปนฟงกชนสภาวะ G เปนฟงกชนสภาวะ 140
การเปลยนแปลงพลงงานอสระ: ∆G = ∆H – ∆(TS) กระบวนการทเกดทอณภมคงท: ∆G = ∆H – T∆S การท านายทศทางการเกดปฏกรยาจาก ∆G ∆G < 0 ปฏกรยาเกดไดเอง ∆G = 0 ระบบอยในสมดล (ผนกลบได) ∆G > 0 ปฏกรยาเกดเองไมได (หรอเกดเองได แตในทศทางยอนกลบ)
141
142
จากสมการ: ∆G = ∆H – T∆S (ก) ∆H < 0 และ ∆S > 0 จะได ∆G < 0 (ปฏกรยาเกดไดเอง) (ข) ∆H > 0 และ ∆S < 0 จะได ∆G > 0 (ปฏกรยาเกดเองไมได) (ค) ∆H > 0 และ ∆S > 0 จะได ∆G < 0 เมอ |T∆S| > |∆H| (ง) ∆H < 0 และ ∆S < 0 จะได ∆G < 0 เมอ |∆H| > |T∆S| (จ) ∆H = T∆S จะได ∆G = 0 (ระบบอยในสมดล)
143
Ex.19 กระบวนการ H2O(l) H2O(g) เกดขนไดเองทอณภมเทาใด ก าหนดให: ∆H = 40.6 kJ ∆S = 108.7 J/K P = 1 atm
144
ความหมายของพลงงานอสระกบส (Gibbs Free energy, G)
‘∆G ของปฏกรยาใดๆ หมายถง งานในรปอนๆ ท นอกเหนอจากงานทเกดจากการเปลยนปรมาตร’ จาก ∆G = ∆H - T∆S ทความดนคงท ∆H = ∆U + P∆V ∆G = ∆U + P∆V - T∆S
145
∆G = ∆U + P∆V - T∆S จากกฎขอท 1 ∆U = q + w ถางานไมไดเกดจากการเปลยนปรมาตรเทานน w = w' + wPV = w' - P∆V เมอ w' = งานในรปแบบอน wPV = งานเนองจากการเปลยนปรมาตร ∆G = (q + w' - P∆V) + P∆V - T∆S ∆G = q + w' - T∆S
146
∆G = q + w' - T∆S กระบวนการผนกลบได q = qrev = T∆S จะได ∆G = T∆S + w' - T∆S ∆G = w’
∆G หมายถง งานในรปอนๆ ทนอกเหนอจากงานทเกดจากการเปลยนปรมาตร
147
พลงงานอสระทสภาวะมาตรฐาน - สญลกษณ ∆G298 หรอ ∆G - พลงงานอสระของการเกด (free energy of formation)
∆Gf = ∆Hf - T∆Sf
∆Gf = การเปลยนแปลงพลงงานอสระในปฏกรยาการ เกดสารบรสทธ 1 โมล (ตารางท 8.3)
ค านวณการเปลยนแปลงพลงงานอสระในปฏกรยาใดๆ ไดจาก
∆G = (∆Gf)prod - (∆Gf)react
ใช ∆G ท านายทศทางการเกดปฏกรยา โดยไมจ าเปน ตองทราบ ∆H หรอ ∆S
148
Ex.20 ปฏกรยาตอไปนเกดขนไดเองทสภาวะมาตรฐานหรอไม 4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(l) ใชขอมลในตารางท 8.3
149
แบบฝกหดขอ 15, 20, 21, 23
150