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ギブズの自由エネルギー変化、ΔH、ΔSの問題
硫酸アンモニウムを水に溶かすと溶解反応が自発的に起こり、温度が低下した。 これについてエンタルピー変化、エントロピー変化、ギブズの自由エネルギー変化について留意しながら説明せよ。 という問題ですが、自分の考えがあっているのかわかりません。 誰か間違いをご指摘していただけないしょうか? よろしくお願いします。 (1)まず、温度の低下が見られたということから、反応はエンタルピー(内部エネルギー)が低下した発熱反応でありΔHは負の値である。 (2)自発的に反応が起こるということから、熱力学的に考えて、ギブズの自由エネルギーも負の値であることがわかる。 ギブズの自由エネルギーの式は ΔG=ΔH-TΔSで表せるので TΔSは正の値であるか、ΔHより絶対値の低い負の値である。 ΔSは乱雑さの指標である。 硫酸アンモニウムからみると乱雑さは増加し、TΔSは正の値であるとみなしていいのでしょうか。 水の観点からみると、水の乱雑さは少々減少してもおかしくないような気もします。 硫酸アンモニウムを溶かすことでエントロピーが増加するのか、減少するのかはわかりません。 誰か教えてください。
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- c80s3xxx
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> 硫酸アンモニウムの溶解は吸熱反応ですね。 > ということはΔHはプラスということですね? そういうこと. したがって,ΔG<0 であるためには,ΔHのプラス分以上に -TΔS 項が大きく負にならなくてはいけない. すなわち,大幅なエントロピー増大が必要と言うこと. > そもそも、定温、定圧条件ではないことから > ΔG=ΔH-TΔSは成り立たないのでしょう。 温度を一定に保っての微小変化でも自発的に溶解がおこることは,議論の余地がないので,そういう話ではない. 水分子については,イオンに対する水和によって自由度が減少するため,エントロピーもある程度は減少するはず. なので,他の何かのエントロピーはその分を補って余り有るくらいに増加しなくてはならない.
- c80s3xxx
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> (1)まず、温度の低下が見られたということから、反応はエンタルピー(内部エネルギー)が低下した発熱反応でありΔHは負の値である。 発熱,吸熱の意味,符号の意味がわかっていない. > (2)自発的に反応が起こるということから、熱力学的に考えて、ギブズの自由エネルギーも負の値であることがわかる。 > 水の観点からみると、水の乱雑さは少々減少してもおかしくないような気もします。 それは重要.部分は部分として全体としてはどうかが,自発性を決める.
補足
こんにちは 回答ありがとうございます。 硫酸アンモニウムの溶解は吸熱反応ですね。 ということはΔHはプラスということですね? そもそも、定温、定圧条件ではないことから ΔG=ΔH-TΔSは成り立たないのでしょう。 当方、かなり混乱しています。 c80c3xxx様が回答するならどのような回答になりますか? 説明していただければすごく助かります。 時間があればよろしくお願いします。