Fokus HL yang didukung. Penilaian pertama 2025; brief saat ini diperoleh; panduan Kimia lengkap belum diperoleh. Panduan, penilaian, dan persyaratan praktik lainnya tetap mempertahankan hold yang tercatat.
Prasyarat: baca kuantitas dan satuan yang disebutkan, gunakan aritmatika, dan kondisi model di bawah ini. Setiap pelajaran mengembangkan metodenya sendiri sebelum transfer mandiri.
Ini adalah contoh pengajaran asli atau fiksi eksplisit, bukan pengukuran aktual atau penyelidikan pembelajaran yang selesai dan dinilai.
15.2
Entropi, Energi Gibbs dan Kelayakan
Apa yang akan menjelaskan observasi ini?
Reaksi bisa bersifat endotermik dan tetap menguntungkan secara termodinamika. Enthalpy saja tidak menentukan arah yang disukai pada suhu tertentu.
Mulailah dengan prediksi. Nyatakan besaran atau fitur apa yang akan Anda bandingkan, lalu tentukan bukti apa yang dapat membedakan dua penjelasan.
Bangun modelnya
Entropi berkaitan dengan penyebaran energi dan jumlah susunan mikroskopis yang tersedia. Energi Gibbs menggabungkan enthalpy, entropi, dan suhu absolut untuk suatu proses pada suhu dan tekanan konstan.
Entropi: Sifat keadaan yang terkait dengan dispersi energi dan susunan yang dapat diakses; Energi Gibbs: Besaran termodinamika yang menggabungkan kontribusi entalpi dan entropi.
Pilih bukti yang dapat mengujinya
Gunakan ΔG = ΔH - TΔS dengan satuan energi yang konsisten. Perubahan energi Gibbs negatif menunjukkan kelayakan termodinamika untuk kondisi yang dinyatakan, bukan laju yang cepat. Rintang aktivasi dapat membuat proses yang layak menjadi lambat.
Nyatakan apakah nilai-nilai tersebut adalah besaran keadaan standar dan catat suhu dalam kelvin. Konversi entropi dari joule per kelvin per mol menjadi kilojoule per kelvin per mol ketika enthalpy dalam kilojoule per mol.
Bekerja dari kuantitas yang diketahui
Nyatakan nilai yang diketahui dan unitnya. Pilih hubungan kerana asumsinya sesuai dengan kes ini, kemudian susun semula sebelum menggantikan.
Diketahui: ΔH = +20 kJ per mol, ΔS = +100 J per kelvin per mol, dan T = 300 K. Konversi ΔS = 0.100 kJ per kelvin per mol. ΔG = ΔH - TΔS = 20 - 300×0.100 = -10 kJ per mol. Proses ini menguntungkan di bawah pendekatan yang dinyatakan.
Contoh:
ΔH=30 kJ per mol, ΔS=0.10 kJ per kelvin per mol dan T=400 K. Temukan ΔG. Gunakan urutan yang sama: kuantitas diketahui → model → hubungan → substitusi → unit dan interpretasi.
Periksa kesimpulan dan batasannya
Kelayakan termodinamika tidak menetapkan laju reaksi. Celcius tidak dapat menggantikan kelvin dalam TΔS, dan kesalahan konversi satuan dapat mengubah hasil sebesar faktor 1,000.
Kembali ke pengamatan awal. Jelaskan apa hasil tersebut mendukung, kondisi apa yang diasumsikannya, dan satu cara untuk menguji penjelasan saingan.
Peringatan:
Reaksi yang secara termodinamika menguntungkan haruslah berlangsung cepat. Klaim ini salah: Kewajaran termodinamika tidak menentukan laju reaksi. Suhu dalam satuan Celsius tidak dapat menggantikan Kelvin dalam rumus TΔS, dan kesalahan konversi satuan dapat mengubah hasil hingga faktor 1,000.
Kunci:
Entropi, energi Gibbs, dan kelayakan: Gunakan ΔG = ΔH - TΔS dengan satuan energi yang konsisten. Perubahan energi Gibbs yang negatif menunjukkan kewajaran termodinamika untuk kondisi yang disebutkan, bukan laju reaksi yang cepat. Halangan aktivasi dapat membuat proses yang menguntungkan menjadi lambat.
