Hãy đánh giá khả năng tự xảy ra của phản ứng sau ở nhiệt độ chuẩn

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

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Bài tập 2 trang 32 Chuyên đề học tập hóa học 10 trong Bài 4: Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs sách Cánh diều. Với lời giải hay nhất, chi tiết hy vọng sẽ giúp các học sinh dễ dàng nắm được cách làm bài tập trong Chuyên đề Hóa 10.

Bài tập 2 trang 32 Chuyên đề học tập hóa học 10: Hãy đánh giá khả năng tự xảy ra của phản ứng sau ở nhiệt độ chuẩn:

2Al(s) + 3H₂O(l) → Al₂O₃(s) + 3H₂(g)

Biết rằng: ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ = - 818,3 kJ, ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ được tính theo số liệu cho trong Phụ lục 1. Từ kết quả này hãy đưa ra một số lí do giải thích cho việc vì sao các đồ vật bằng nhôm được sử dụng rất phổ biến.

Lời giải:

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = $S_{298}^0$(Al₂O₃(s)) + 3. $S_{298}^0$(H₂(g)) - 2. $S_{298}^0$(Al(s)) - 3. $S_{298}^0$(H₂O(l))

${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = 50,9 + 3.130,7 – 2.28,3 – 3.70,0 = 176,4 J K^-1

Ở điều kiện chuẩn T = 298 K

Ta có: ${\Delta }_r{G}_{298}^0$ = ${\Delta }_r{H}_{298}^0$ - 298. ${\Delta }_r{S}_{298}^0$ = -818,3.10³ – 298.176,4 = -870867,2 J < 0

${\Delta }_r{G}_{298}^0$ rất âm ở điều kiện chuẩn vì thế phản ứng này tự xảy ra.

Các đồ vật bằng nhôm được sử dụng rất phổ biến vì Al phản ứng dễ dàng với H₂O ở điều kiện chuẩn để tạo thành lớp màng nhôm oxide Al₂O₃ bền vững. Lớp màng này bảo vệ cho nhôm kim loại chống lại các tác động ăn mòn của môi trường