المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11187 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
مدارات الأقمار الصناعية Satellites Orbits
2025-01-11
كفران النعم في الروايات الإسلامية
2025-01-11
التلسكوبات الفضائية
2025-01-11
مقارنة بين المراصد الفضائية والمراصد الأرضية
2025-01-11
بنات الملك شيشنق الثالث
2025-01-11
الشكر وكفران النعمة في القرآن
2025-01-11

PRO (n.)
2023-11-01
آخر رسالة النبي محمد (صلى الله عليه وآله)
12-1-2016
منطق النشر في اقتصاديات الاعلام
28-5-2022
المجاهر Microscopes
26-6-2021
الفينول
19-6-2018
الشروط المتبعة في التعيين
31-3-2016

Spontaneity: Free Energy and Temperature  
  
1772   11:21 صباحاً   date: 22-12-2020
Author : University of Missouri System
Book or Source : Introductory chemistry
Page and Part : .................


Read More
Date: 2-7-2017 1668
Date: 8-1-2017 1474
Date: 22-12-2020 1659

Spontaneity: Free Energy and Temperature

In the Gibbs free energy change equation, the only part we as scientists can control is the temperature. We have seen how we can calculate the standard change in Gibbs free energy, ΔG⁰, but not all reactions we are interested in occur at exactly 298 K. The temperature plays an important role in determining the Gibbs free energy and spontaneity of a reaction.

ΔG = ΔHTΔS

If we examine the Gibbs free energy change equation, we can cluster the components to create two general terms, an enthalpy term, ΔH, and an entropy term, –TΔS. Depending on the sign and magnitude of each, the sum of these terms determines the sign of ΔG and therefore the spontaneity (Table 1.1 “Spontaneity and the Signs of Enthalpy and Entropy Terms”).

Table 1.1. Spontaneity and the Signs of Enthalpy and Entropy Terms

Table #.#. Spontaneity and the signs of enthalpy and entropy terms.

Since all temperature values are positive in the Kelvin scale, the temperature affects the magnitude of the entropy term. As shown in Table 1.1 “Spontaneity and the Signs of Enthalpy and Entropy Terms,” the temperature can be the deciding factor in spontaneity when the enthalpy and entropy terms have opposite signs. If ΔH is negative, and –TΔS positive, the reaction will be spontaneous at low temperatures (decreasing the magnitude of the entropy term). If ΔH is positive, and –TΔS negative, the reaction will be spontaneous at high temperatures (increasing the magnitude of the entropy term).

Sometimes it can be helpful to determine the temperature when ΔG⁰ = 0 and the process is at equilibrium. Knowing this value, we can adjust the temperature to drive the process to spontaneity or alternatively to prevent the process from occurring spontaneously. Remember that, at equilibrium:

ΔG⁰ = 0 = ΔH⁰- TΔS

We can rearrange and solve for the temperature T:

TΔS⁰ =ΔH

T = ΔHo/ ΔSo

Example 6

Using the appendix table of standard thermodynamic quantities, determine the temperature at which the following process is at equilibrium:

CHCl3() ⇌ CHCl3(g)

How does the value you calculated compare to the boiling point of chloroform given in the literature?

Solution

At equilibrium: ΔG⁰ = 0 = ΔH⁰- TΔS

We must estimate ΔH⁰ and S⁰ from their enthalpies of formation and standard molar entropies, respectively.

ΔH⁰ = ∑nΔHf(products) – ∑mΔHf(reactants)

ΔH⁰=102.7 kJ/mol – (–134.1 kJ/mol)

ΔH⁰ = + 31.4 kJ/mol

ΔS⁰ = ∑nΔS⁰ (products) – ∑mΔS⁰ (reactants)

ΔS⁰ = 295.7 J/mol K – (201.7 J/mol K)

ΔS⁰ = 94.0 J/mol K (or 94.0 x 10-3 kJ/mol K)

Now we can use these values to solve for the temperature:

T = ΔHo /ΔSo

T =   31.4 kJ/mol / 94.0 x 10−3 kJ/mol K 


= 334 K = 60.9⁰C

The literature boiling point of chloroform is 61.2⁰C. The value we have calculated is very close but slightly lower due to the assumption that ΔH⁰ and S⁰ do not change with temperature when we estimate the ΔH⁰ and S⁰ from their enthalpies of formation and standard molar entropies.

https://courses.lumenlearning.com/suny-introductory-chemistry/




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .