Перейти к содержанию

Глава 12. Упражнения

12.1 Самопроизвольность процессов

  1. Что такое самопроизвольная реакция?

  2. Что такое несамопроизвольная реакция?

  3. Укажите, является ли каждый из следующих процессов самопроизвольным или несамопроизвольным. (a) Замерзание жидкой воды при температуре ниже точки замерзания. (b) Замерзание жидкой воды при температуре выше точки замерзания. © Горение бензина. (d) Подброшенный в воздух мяч. (e) Капля дождя, падающая на землю. (f) Ржавление железа во влажной атмосфере.

  4. Заполненный гелием воздушный шар за ночь самопроизвольно сдувается из-за того, что атомы \(\ce{He}\) диффундируют сквозь его оболочку. Опишите перераспределение вещества и (или) энергии, сопровождающее этот процесс.

  5. Многие пластмассы — органические полимеры, содержащие углерод и водород. Окисление этих пластмасс на воздухе с образованием диоксида углерода и воды — самопроизвольный процесс; тем не менее пластиковые материалы долго сохраняются в окружающей среде. Объясните.

12.2 Энтропия

  1. На рис. 12.8 показаны все возможные распределения и микросостояния для четырёх различных частиц, поделённых между двумя ящиками. Определите изменение энтропии \(\Delta S\), если первоначально частицы равномерно распределены между двумя ящиками, а после перераспределения все они оказываются в ящике (b).

  2. На рис. 12.8 показаны все возможные распределения и микросостояния для четырёх различных частиц, поделённых между двумя ящиками. Определите изменение энтропии \(\Delta S\) системы при её переходе от распределения (b) к распределению (d).

  3. Как процесс, описанный в предыдущей задаче, связан с системой, показанной на рис. 12.4?

  4. Рассмотрите систему, аналогичную системе на рис. 12.8, но содержащую шесть частиц вместо четырёх. Какова вероятность того, что все частицы окажутся только в одном из двух ящиков? Сравните её с аналогичной вероятностью для системы из четырёх частиц, которая, как мы получили, равна \(\dfrac{1}{8}\). О чём говорит это сравнение применительно к ещё более крупным системам?

  5. Рассмотрите систему, показанную на рис. 12.9. Каково изменение энтропии для процесса, в котором энергия первоначально связана только с частицей \(A\), а в конечном состоянии энергия распределена между двумя разными частицами?

  6. Рассмотрите систему, показанную на рис. 12.9. Каково изменение энтропии для процесса, в котором энергия первоначально связана с частицами \(A\) и \(B\), а в конечном состоянии распределена между двумя частицами в разных ящиках (одна в \(A\)–\(B\), другая в \(C\)–\(D\))?

  7. Расположите следующие наборы систем в порядке возрастания энтропии. Предположите, что в каждом случае берётся \(1\ \text{моль}\) вещества и одинаковая температура для всех членов набора. (a) \(\ce{H2}(g)\), \(\ce{HBrO4}(g)\), \(\ce{HBr}(g)\); (b) \(\ce{H2O}(l)\), \(\ce{H2O}(g)\), \(\ce{H2O}(s)\); © \(\ce{He}(g)\), \(\ce{Cl2}(g)\), \(\ce{P4}(g)\).

  8. При комнатной температуре энтропия галогенов возрастает от \(\ce{I2}\) к \(\ce{Br2}\) и далее к \(\ce{Cl2}\). Объясните.

  9. Рассмотрите два процесса: сублимацию \(\ce{I2}(s)\) и плавление \(\ce{I2}(s)\) (примечание: последний процесс может происходить при той же температуре, но при несколько большем давлении).

    \[ \ce{I2(s) -> I2(g)} \]
    \[ \ce{I2(s) -> I2(l)} \]

    Положительно или отрицательно \(\Delta S\) в этих процессах? В каком из них модуль изменения энтропии будет больше?

  10. Укажите, какое из веществ в данных парах обладает большим значением энтропии. Поясните выбор. (a) \(\ce{C2H5OH}(l)\) или \(\ce{C3H7OH}(l)\); (b) \(\ce{C2H5OH}(l)\) или \(\ce{C2H5OH}(g)\); © \(2\ce{H}(g)\) или \(\ce{H}(g)\).

  11. Предскажите знак изменения энтропии для следующих процессов. (a) Кубик льда нагревается до температуры, близкой к температуре плавления. (b) Выдыхаемый воздух образует туман холодным утром. © Снег тает.

  12. Предскажите знак изменения энтропии для следующих процессов. Обоснуйте предсказание. (a) \(\ce{Na+}(aq) + \ce{Cl-}(aq) -> \ce{NaCl}(s)\); (b) \(2\ce{Fe}(s) + \tfrac{3}{2}\ce{O2}(g) -> \ce{Fe2O3}(s)\); © \(2\ce{C6H14}(l) + 19\ce{O2}(g) -> 14\ce{H2O}(g) + 12\ce{CO2}(g)\).

  13. Запишите уравнение реакции горения метана \(\ce{CH4}(g)\) с образованием диоксида углерода и водяного пара, расставив коэффициенты. Объясните, почему трудно предсказать, положительно или отрицательно \(\Delta S\) для этой химической реакции.

  14. Запишите уравнение реакции горения бензола \(\ce{C6H6}(l)\) с образованием диоксида углерода и водяного пара, расставив коэффициенты. Ожидаете ли вы, что \(\Delta S\) для этого процесса будет положительным или отрицательным?

12.3 Второе и третье начала термодинамики

  1. В чём различие между \(\Delta S\) и \(\Delta S^{\circ}\) для химического превращения?

  2. Рассчитайте \(\Delta S^{\circ}\) для следующих превращений. (a) \(\ce{SnCl4}(l) -> \ce{SnCl4}(g)\); (b) \(\ce{CS2}(g) -> \ce{CS2}(l)\); © \(\ce{Cu}(s) -> \ce{Cu}(g)\); (d) \(\ce{H2O}(l) -> \ce{H2O}(g)\); (e) \(2\ce{H2}(g) + \ce{O2}(g) -> 2\ce{H2O}(l)\); (f) \(2\ce{HCl}(g) + \ce{Pb}(s) -> \ce{PbCl2}(s) + \ce{H2}(g)\); (g) \(\ce{Zn}(s) + \ce{CuSO4}(s) -> \ce{Cu}(s) + \ce{ZnSO4}(s)\).

  3. Определите изменение энтропии при горении жидкого этанола \(\ce{C2H5OH}\) в стандартных условиях с образованием газообразного диоксида углерода и жидкой воды.

  4. Определите изменение энтропии при горении газообразного пропана \(\ce{C3H8}\) в стандартных условиях с образованием газообразного диоксида углерода и воды.

  5. «Термитные» реакции используются для сварки металлических деталей, например железнодорожных рельсов, а также при выплавке металлов. Одна из таких термитных реакций:

    \[ \ce{Fe2O3(s) + 2Al(s) -> Al2O3(s) + 2Fe(s)} \]

    Самопроизвольна ли эта реакция при комнатной температуре в стандартных условиях? В ходе реакции окружающая среда поглощает \(851{,}8\ \text{кДж/моль}\) теплоты.

  6. Используя соответствующие значения \(S^{\circ}\) из Приложения G, рассчитайте \(\Delta S^{\circ}_{298}\) для следующих превращений. (a) \(\ce{N2}(g) + 3\ce{H2}(g) -> 2\ce{NH3}(g)\); (b) \(\ce{N2}(g) + \tfrac{5}{2}\ce{O2}(g) -> \ce{N2O5}(g)\).

  7. По следующей информации определите \(\Delta S^{\circ}\) для:

    \[ \ce{N(g) + O(g) -> NO(g)} \qquad \Delta S^{\circ} = ? \]
    \[ \ce{N2(g) + O2(g) -> 2NO(g)} \qquad \Delta S^{\circ} = 24{,}8\ \text{Дж/К} \]
    \[ \ce{N2(g) -> 2N(g)} \qquad \Delta S^{\circ} = 115{,}0\ \text{Дж/К} \]
    \[ \ce{O2(g) -> 2O(g)} \qquad \Delta S^{\circ} = 117{,}0\ \text{Дж/К} \]

  8. Рассчитав \(\Delta S_{\text{унив}}\) при каждой температуре, определите, самопроизвольно ли плавление \(1\ \text{моль}\ \ce{NaCl}(s)\) при \(500\ \text{°C}\) и при \(700\ \text{°C}\).

    \(S^{\circ}_{\ce{NaCl}(s)} = 72{,}11\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{моль}\cdot\text{К}} \qquad S^{\circ}_{\ce{NaCl}(l)} = 95{,}06\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{моль}\cdot\text{К}} \qquad \Delta H^{\circ}_{\text{плавл}} = 27{,}95\ \text{кДж/моль}\)

    Какие допущения сделаны в отношении использованных при решении этой задачи термодинамических данных (значений энтропии и энтальпии)?

  9. Используя данные о стандартной энтропии из Приложения G, определите изменение энтропии для каждой из следующих реакций. Все процессы протекают в стандартных условиях при \(25\ \text{°C}\). (a) \(\ce{MnO2}(s) -> \ce{Mn}(s) + \ce{O2}(g)\); (b) \(\ce{H2}(g) + \ce{Br2}(l) -> 2\ce{HBr}(g)\); © \(\ce{Cu}(s) + \ce{S}(g) -> \ce{CuS}(s)\); (d) \(2\ce{LiOH}(s) + \ce{CO2}(g) -> \ce{Li2CO3}(s) + \ce{H2O}(g)\); (e) \(\ce{CH4}(g) + \ce{O2}(g) -> \ce{C}(s,\ \text{графит}) + 2\ce{H2O}(g)\); (f) \(\ce{CS2}(g) + 3\ce{Cl2}(g) -> \ce{CCl4}(g) + \ce{S2Cl2}(g)\).

  10. Используя данные о стандартной энтропии из Приложения G, определите изменение энтропии для каждой из следующих реакций. Все процессы протекают в стандартных условиях при \(25\ \text{°C}\). (a) \(\ce{C}(s,\ \text{графит}) + \ce{O2}(g) -> \ce{CO2}(g)\); (b) \(\ce{O2}(g) + \ce{N2}(g) -> 2\ce{NO}(g)\); © \(2\ce{Cu}(s) + \ce{S}(g) -> \ce{Cu2S}(s)\); (d) \(\ce{CaO}(s) + \ce{H2O}(l) -> \ce{Ca(OH)2}(s)\); (e) \(\ce{Fe2O3}(s) + 3\ce{CO}(g) -> 2\ce{Fe}(s) + 3\ce{CO2}(g)\); (f) \(\ce{CaSO4}\cdot 2\ce{H2O}(s) -> \ce{CaSO4}(s) + 2\ce{H2O}(g)\).

12.4 Свободная энергия

  1. В чём различие между \(\Delta G\) и \(\Delta G^{\circ}\) для химического превращения?

  2. У реакции \(\Delta H^{\circ} = 100\ \text{кДж/моль}\) и \(\Delta S^{\circ} = 250\ \text{Дж/(моль}\cdot\text{К)}\). Самопроизвольна ли реакция при комнатной температуре? Если нет, при какой температуре она станет самопроизвольной?

  3. Объясните, что происходит, когда реакция начинается с \(\Delta G < 0\) (отрицательно) и доходит до момента, в котором \(\Delta G = 0\).

  4. Используя данные о стандартной энергии Гиббса образования из Приложения G, определите изменение энергии Гиббса для каждой из следующих реакций, проводимых в стандартных условиях при \(25\ \text{°C}\). Укажите, является ли каждая из реакций самопроизвольной или несамопроизвольной в этих условиях. (a) \(\ce{MnO2}(s) -> \ce{Mn}(s) + \ce{O2}(g)\); (b) \(\ce{H2}(g) + \ce{Br2}(l) -> 2\ce{HBr}(g)\); © \(\ce{Cu}(s) + \ce{S}(g) -> \ce{CuS}(s)\); (d) \(2\ce{LiOH}(s) + \ce{CO2}(g) -> \ce{Li2CO3}(s) + \ce{H2O}(g)\); (e) \(\ce{CH4}(g) + \ce{O2}(g) -> \ce{C}(s,\ \text{графит}) + 2\ce{H2O}(g)\); (f) \(\ce{CS2}(g) + 3\ce{Cl2}(g) -> \ce{CCl4}(g) + \ce{S2Cl2}(g)\).

  5. Используя данные о стандартной энергии Гиббса из Приложения G, определите изменение энергии Гиббса для каждой из следующих реакций, проводимых в стандартных условиях при \(25\ \text{°C}\). Укажите, является ли каждая из реакций самопроизвольной или несамопроизвольной в этих условиях. (a) \(\ce{C}(s,\ \text{графит}) + \ce{O2}(g) -> \ce{CO2}(g)\); (b) \(\ce{O2}(g) + \ce{N2}(g) -> 2\ce{NO}(g)\); © \(2\ce{Cu}(s) + \ce{S}(g) -> \ce{Cu2S}(s)\); (d) \(\ce{CaO}(s) + \ce{H2O}(l) -> \ce{Ca(OH)2}(s)\); (e) \(\ce{Fe2O3}(s) + 3\ce{CO}(g) -> 2\ce{Fe}(s) + 3\ce{CO2}(g)\); (f) \(\ce{CaSO4}\cdot 2\ce{H2O}(s) -> \ce{CaSO4}(s) + 2\ce{H2O}(g)\).

  6. Дано:

    \[ \ce{P4(s) + 5O2(g) -> P4O10(s)} \qquad \Delta G^{\circ} = -2697{,}0\ \text{кДж/моль} \]
    \[ \ce{2H2(g) + O2(g) -> 2H2O(l)} \qquad \Delta G^{\circ} = -457{,}18\ \text{кДж/моль} \]
    \[ \ce{6H2O(l) + P4O10(s) -> 4H3PO4(l)} \qquad \Delta G^{\circ} = -428{,}66\ \text{кДж/моль} \]

    (a) Определите стандартную энергию Гиббса образования \(\Delta G^{\circ}_{\text{f}}\) фосфорной кислоты. (b) Как ваш результат соотносится со значением, приведённым в Приложении G? Объясните.

  7. Является ли образование озона \(\ce{O3}(g)\) из кислорода \(\ce{O2}(g)\) самопроизвольным при комнатной температуре в стандартных условиях?

  8. Рассмотрите разложение красного оксида ртути(II) в стандартных условиях.

    \[ \ce{2HgO(s,\ \text{красный}) -> 2Hg(l) + O2(g)} \]

    (a) Самопроизвольно ли это разложение в стандартных условиях? (b) Выше какой температуры реакция становится самопроизвольной?

  9. Помимо прочих требований, идеальное топливо для двигателей коррекции космического аппарата должно при контакте с подходящим катализатором разлагаться по самопроизвольной экзотермической реакции. Оцените следующие вещества в стандартных условиях как возможные кандидаты в топливо. (a) Аммиак: \(2\ce{NH3}(g) -> \ce{N2}(g) + 3\ce{H2}(g)\); (b) Диборан: \(\ce{B2H6}(g) -> 2\ce{B}(g) + 3\ce{H2}(g)\); © Гидразин: \(\ce{N2H4}(g) -> \ce{N2}(g) + 2\ce{H2}(g)\); (d) Пероксид водорода: \(\ce{H2O2}(l) -> \ce{H2O}(g) + \tfrac{1}{2}\ce{O2}(g)\).

  10. Рассчитайте \(\Delta G^{\circ}\) для каждой из следующих реакций по константе равновесия при указанной температуре. (a) \(\ce{N2}(g) + \ce{O2}(g) -> 2\ce{NO}(g) \quad T = 2000\ \text{°C} \quad K_P = 4{,}1 \times 10^{-4}\); (b) \(\ce{H2}(g) + \ce{I2}(g) -> 2\ce{HI}(g) \quad T = 400\ \text{°C} \quad K_P = 50{,}0\); © \(\ce{CO2}(g) + \ce{H2}(g) -> \ce{CO}(g) + \ce{H2O}(g) \quad T = 980\ \text{°C} \quad K_P = 1{,}67\); (d) \(\ce{CaCO3}(s) -> \ce{CaO}(s) + \ce{CO2}(g) \quad T = 900\ \text{°C} \quad K_P = 1{,}04\); (e) \(\ce{HF}(aq) + \ce{H2O}(l) -> \ce{H3O+}(aq) + \ce{F-}(aq) \quad T = 25\ \text{°C} \quad K_a = 7{,}2 \times 10^{-4}\); (f) \(\ce{AgBr}(s) -> \ce{Ag+}(aq) + \ce{Br-}(aq) \quad T = 25\ \text{°C} \quad K_{sp} = 3{,}3 \times 10^{-13}\).

  11. Рассчитайте \(\Delta G^{\circ}\) для каждой из следующих реакций по константе равновесия при указанной температуре. (a) \(\ce{Cl2}(g) + \ce{Br2}(g) -> 2\ce{BrCl}(g) \quad T = 25\ \text{°C} \quad K_P = 4{,}7 \times 10^{-2}\); (b) \(2\ce{SO2}(g) + \ce{O2}(g) -> 2\ce{SO3}(g) \quad T = 500\ \text{°C} \quad K_P = 48{,}2\); © \(\ce{H2O}(l) -> \ce{H2O}(g) \quad T = 60\ \text{°C} \quad K_P = 0{,}196\); (d) \(\ce{CoO}(s) + \ce{CO}(g) -> \ce{Co}(s) + \ce{CO2}(g) \quad T = 550\ \text{°C} \quad K_P = 4{,}90 \times 10^{2}\); (e) \(\ce{CH3NH2}(aq) + \ce{H2O}(l) -> \ce{CH3NH3+}(aq) + \ce{OH-}(aq) \quad T = 25\ \text{°C} \quad K_b = 4{,}4 \times 10^{-4}\); (f) \(\ce{PbI2}(s) -> \ce{Pb^2+}(aq) + 2\ce{I-}(aq) \quad T = 25\ \text{°C} \quad K_{sp} = 8{,}7 \times 10^{-9}\).

  12. Рассчитайте константу равновесия при \(25\ \text{°C}\) для каждой из следующих реакций по приведённому значению \(\Delta G^{\circ}\). (a) \(\ce{O2}(g) + 2\ce{F2}(g) -> 2\ce{OF2}(g) \quad \Delta G^{\circ} = -9{,}2\ \text{кДж}\); (b) \(\ce{I2}(s) + \ce{Br2}(l) -> 2\ce{IBr}(g) \quad \Delta G^{\circ} = 7{,}3\ \text{кДж}\); © \(2\ce{LiOH}(s) + \ce{CO2}(g) -> \ce{Li2CO3}(s) + \ce{H2O}(g) \quad \Delta G^{\circ} = -79\ \text{кДж}\); (d) \(\ce{N2O3}(g) -> \ce{NO}(g) + \ce{NO2}(g) \quad \Delta G^{\circ} = -1{,}6\ \text{кДж}\); (e) \(\ce{SnCl4}(l) -> \ce{SnCl4}(g) \quad \Delta G^{\circ} = 8{,}0\ \text{кДж}\).

  13. Определите \(\Delta G^{\circ}\) для следующих реакций. (a) Пентахлорид сурьмы разлагается при \(448\ \text{°C}\). Реакция:

    \[ \ce{SbCl5(g) -> SbCl3(g) + Cl2(g)} \]

    Равновесная смесь в колбе объёмом \(5{,}00\ \text{л}\) при \(448\ \text{°C}\) содержит \(3{,}85\ \text{г}\ \ce{SbCl5}\), \(9{,}14\ \text{г}\ \ce{SbCl3}\) и \(2{,}84\ \text{г}\ \ce{Cl2}\). (b) Молекулы хлора диссоциируют по реакции:

    \[ \ce{Cl2(g) -> 2Cl(g)} \]

    При \(975\ \text{К}\) и давлении \(1{,}00\ \text{атм}\) диссоциирует \(1{,}00\,\%\) молекул \(\ce{Cl2}\).

  14. Известно, что \(\Delta G^{\circ}_{\text{f}}\) для \(\ce{Pb^2+}(aq)\) и \(\ce{Cl-}(aq)\) равны \(-24{,}3\ \text{кДж/моль}\) и \(-131{,}2\ \text{кДж/моль}\) соответственно. Определите произведение растворимости \(K_{sp}\) для \(\ce{PbCl2}(s)\).

  15. Определите стандартное изменение энергии Гиббса \(\Delta G^{\circ}_{\text{f}}\) для образования \(\ce{S^2-}(aq)\), если \(\Delta G^{\circ}_{\text{f}}\) для \(\ce{Ag+}(aq)\) и \(\ce{Ag2S}(s)\) равны \(77{,}1\ \text{кДж/моль}\) и \(-39{,}5\ \text{кДж/моль}\) соответственно, а произведение растворимости \(\ce{Ag2S}(s)\) равно \(8 \times 10^{-51}\).

  16. Определите стандартное изменение энтальпии, изменение энтропии и изменение энергии Гиббса для превращения алмаза в графит. Обсудите самопроизвольность превращения с точки зрения изменений энтальпии и энтропии. Объясните, почему самопроизвольное превращение алмаза в графит не наблюдается.

  17. Стандартное изменение энергии Гиббса при испарении \(1\ \text{моль}\) воды при \(298\ \text{К}\) равно \(8{,}58\ \text{кДж}\).

    \[ \ce{H2O(l) -> H2O(g)} \qquad \Delta G^{\circ} = 8{,}58\ \text{кДж} \]

    (a) Самопроизвольно ли испарение воды в стандартных термодинамических условиях? (b) Определите константу равновесия \(K_P\) для этого физического процесса. © Рассчитав \(\Delta G\), определите, самопроизвольно ли испарение воды при \(298\ \text{К}\), если парциальное давление воды \(P_{\ce{H2O}}\) равно \(0{,}011\ \text{атм}\). (d) Если бы испарение воды всегда было несамопроизвольным при комнатной температуре, мокрое бельё на воздухе никогда бы не высыхало. Каким должно быть значение \(P_{\ce{H2O}}\) в воздухе, чтобы бельё высыхало?

  18. В гликолизе для протекания реакции глюкозы (Glu) с образованием глюкозо-6-фосфата (G6P) необходима молекула АТФ; реакция описывается уравнением:

    \[ \ce{Glu + ATP -> G6P + ADP} \qquad \Delta G^{\circ} = -17\ \text{кДж} \]

    В этом процессе АТФ превращается в АДФ, что описывается уравнением:

    \[ \ce{ATP -> ADP} \qquad \Delta G^{\circ} = -30\ \text{кДж} \]

    Определите стандартное изменение энергии Гиббса для следующей реакции и объясните, почему АТФ необходима для протекания этого процесса:

    \[ \ce{Glu -> G6P} \qquad \Delta G^{\circ} = ? \]

  19. Одна из важных реакций биохимического пути гликолиза — превращение глюкозо-6-фосфата (G6P) во фруктозо-6-фосфат (F6P):

    \[ \ce{G6P <=> F6P} \qquad \Delta G^{\circ} = 1{,}7\ \text{кДж} \]

    (a) Самопроизвольна или несамопроизвольна эта реакция в стандартных термодинамических условиях? (b) Стандартные термодинамические условия подразумевают, что концентрации G6P и F6P равны \(1\ \text{М}\), однако в типичной клетке они далеко не таковы. Рассчитайте \(\Delta G\), если концентрации G6P и F6P равны соответственно \(120\ \text{мкМ}\) и \(28\ \text{мкМ}\), и обсудите самопроизвольность прямой реакции в этих условиях. Считайте температуру равной \(37\ \text{°C}\).

  20. Не прибегая к численным расчётам, определите, какая из следующих реакций при повышении температуры будет иметь меньшее изменение энергии Гиббса, то есть оно станет менее положительным или более отрицательным. Объясните. (a) \(\ce{N2}(g) + 3\ce{H2}(g) -> 2\ce{NH3}(g)\); (b) \(\ce{HCl}(g) + \ce{NH3}(g) -> \ce{NH4Cl}(s)\); © \(2\ce{C2H2}(g) + 5\ce{O2}(g) -> 4\ce{CO2}(g) + 2\ce{H2O}(l)\); (d) \(2\ce{Fe}(s) + 3\ce{O2}(g) -> \ce{Fe2O3}(s)\).

  21. При добавлении хлорида аммония в воду и перемешивании он самопроизвольно растворяется, причём получаемый раствор холодный на ощупь. Не прибегая к расчётам, выведите знаки \(\Delta G\), \(\Delta H\) и \(\Delta S\) для этого процесса и обоснуйте свой выбор.

  22. Важным источником меди является медная руда халькозин — одна из форм сульфида меди(I). При нагревании \(\ce{Cu2S}\) разлагается с образованием меди и серы по уравнению:

    \[ \ce{Cu2S(s) -> Cu(s) + S(s)} \]

    (a) Определите \(\Delta G^{\circ}\) для разложения \(\ce{Cu2S}(s)\). (b) При взаимодействии серы с кислородом единственным продуктом является диоксид серы. Запишите уравнение, описывающее эту реакцию, и определите \(\Delta G^{\circ}\) для процесса. © Производство меди из халькозина выполняется обжигом \(\ce{Cu2S}\) на воздухе с получением \(\ce{Cu}\). Объединив уравнения из частей (a) и (b), запишите уравнение, описывающее обжиг халькозина, и объясните, почему совмещение этих реакций делает процесс получения меди более эффективным.

  23. Что происходит с \(\Delta G^{\circ}\) (становится более отрицательным или более положительным) для следующих химических реакций при увеличении парциального давления кислорода? (a) \(\ce{S}(s) + \ce{O2}(g) -> \ce{SO2}(g)\); (b) \(2\ce{SO2}(g) + \ce{O2}(g) -> \ce{SO3}(g)\); © \(\ce{HgO}(s) -> \ce{Hg}(l) + \ce{O2}(g)\).