Domanda #34319

Come sai, il - esclusivamente. criterio che determina il spontaneità di una reazione Monteverede vecchio è Energia libera di Gibbs cambiamento, #DeltaG#, che è definito come

#color(blue)(bar(ul(|color(black)(DeltaG = DeltaH - T * DeltaS)color(white)(a/a)|)))#

Qui

#DeltaH# - il entalpia cambio di reazione
#T# - il temperatura assoluta a cui ha luogo la reazione
#DeltaS# - il entropia cambio di reazione

Ora, affinché una reazione sia spontaneo a una data temperatura, deve avere

#DeltaG < 0#

Questo, ovviamente, implica che a reazione non spontanea avrà

#DeltaG > 0#

Un cambiamento positivo di energia libera di Gibbs corrisponde a

#DeltaH - T * DeltaS > 0#

Ciò significa che a basse temperature, hai

#DeltaH > T * DeltaS#

Ora, questa può essere vero per #DeltaH < 0# e #DeltaS < 0#. Tuttavia, ti viene detto che a alte temperature la reazione diventa spontanea.

Questo significa che hai bisogno

#DeltaH - T * DeltaS < 0#

or

#DeltaH < T * DeltaS#

Come puoi vedere, questo non può sii vero se #DeltaH < 0# e #DeltaS < 0# perché crescente il valore di #T# farebbe semplicemente

#overbrace(DeltaH)^(color(blue)("negative")) > overbrace(T * DeltaS)^(color(blue)("even more negative")) -># non-spontaneous reaction

Tuttavia, se #DeltaH >0# e #DeltaS > 0#, crescente il valore di #T# farebbe

#overbrace(DeltaH)^(color(darkgreen)("positive")) < overbrace(T * DeltaS)^(color(darkgreen)("even more positive")) -># spontaneous reaction

Ricordate, #T# is sempre positivo perché esprime temperatura assoluta.

In termini generali, puoi avere quattro possibili scenari quando si ha a che fare con il cambio di energia gratuito di Gibbs

• #DeltaH<0#, #DeltaS>0 -># spontaneous at any temperature
• #DeltaH>0#, #DeltaS<0 -># non-spontaneous regardless of temperature
• #DeltaH>0#, #DeltaS>0 -># spontaneous at a certain temperature range
• #DeltaH<0#, #DeltaS<0 -># spontaneous at a certain temperature range

Come puoi vedere, le reazioni che hanno #DeltaH > 0# e #DeltaS > 0# impianti completi per la produzione di prodotti da forno solo spontaneo alle alte temperature.

In questo caso particolare, la reazione è Endotermico, da #DeltaH > 0#, ma il cambiamento entropico del sistema supera il fabbisogno energetico alle alte temperature.

Un esempio classico sarebbe il scioglimento del ghiaccio, per cui

• #DeltaH > 0 -># you need to add heat to melt ice
• #DeltaS > 0 -># the entropy of the system is increasing because you're going from solid to liquid

Tuttavia, lo scioglimento del ghiaccio è solo spontaneo quando #T > "273.15 K"#, cioè a temperature superiori #0^@"C"#. Quando la temperatura scende al di sotto #0^@"C"#, lo scioglimento del ghiaccio è a non spontaneo processo.