Методичні вказівки для підготовки до лабораторних робіт з курсу хімії і задачі для самостійної підготовки, страница 16

    Розв’язок:

    Розрахуємо зміну ентропії для оборотного процесу  DS = DH/T, де DН – тепло-  та плавлення;    Т – температура плавлення:

       DН = 23040 Дж/кг ^. 0,25 кг  =  5750 Дж;  T =  327,4 + 273 = 600,4 K;

                        DS = 5760 : 600,4 = 9,59  Дж/К.

        Відповідь: Зміна ентропії для процесу плавлення свинцю складає 9,59 Дж/К.

    Треба взяти до уваги, що відомі абсолютні значення ентропії для конкретних речовин,  стандартні  значення  (S°) яких   надані у таблицях (її розмірність Дж/(моль^.К). З другого боку, будь-який процес характеризується зміною ентропії (DS°), яка як функція стану  залежить тільки від початкового і кінцевого станів системи і може бути розрахована за формулою:

                       DS°_реак  = SS°_прод  - SS°_{вих. реч}

    У неізольованих системах (закритих і відкритих)  при сталому тиску  і температурі завжди діють два фактори: ентальпійний і ентропійний. Їх спільний вплив  враховується    функцією  стану -  енергією Гіббса - G ( ізобарно-ізотермічний потенціал),  зміна якої (DG) є мірою стійкості системи  і ймовірності  перебігу  реакції при сталому тиску. Зміна енергії Гіббса пов’язана із зміною ентальпії і ентропії  співвідношенням:

                                                  DG = DH – TDS.

    Зміна енергії Гіббса утворення (DG_утв)  окремих сполук характеризує  їх відносну стійкість: чим вона менше_., тим стійкіша речовина.

    Зміна енергії Гіббса реакції  (DG_реак) дає можливість робити висновок про напрямок хімічного процесу при сталих Т і Р. Якщо DG < 0, тобто при реакції енергія Гіббса зменшується, то процес термодинамічно можливий. Якщо DG > 0, то перебіг реакції неможливий. При DG =  0   встановлюється  рівновага.

    Самодовільне здійснення реакції (DG < 0) можливе за таких умов:

  1. DH < 0 (екзотермічний процес) і DS > 0, тоді DG = DH – TDS < 0 при будь-яких температурах;