6.1 Entropi, entalpi og fri energi

FORSØK

Estimert tidsbruk: 45 minutter

Hensikt Undersøke entalpi- og entropiforandring i en reaksjon mellom to faste salter.

Utstyr • 100 mL begerglass • Rørepinne • 3 g Ba(OH)2 8H2O • 1 g NH4Cl

Beskrivelse Ha 3 g Ba(OH)2 8H2O og 1 g NH4Cl i begerglasset. Bland stoffene sammen med rørepinnen.

Spørsmål til forsøket 1 Hva observerte du under forsøket? 2 Hva skjedde med krystallvannet som var i bariumhydroksidkrystallene? 3 Kjente du lukt? Hva forteller det? Skriv likning for den ionereaksjonen som førte til gassutviklingen. (Hint: Et ion fra den ene forbindelsen ble kombinert med et ion fra den andre forbindelsen.) 4 I reaksjonen mellom saltene er det bare en omgruppering av ioner som finner sted, ikke en redoksreaksjon. Skriv balansert reaksjonslikning for det som skjedde. Ta med symboler for de aggregattilstandene som de forskjellige ionene/molekylene har. 5 Finn molmasser og beregn stoffmengden av de to saltene i forsøket, og svar på disse spørsmålene: a Hvilket molforhold (nbariumsalt/nammoniumsalt) var det mellom de to saltene som ble blandet? b Sammenlikn stoffmengdene med støkiometrien i reaksjonslikningen. c Hvordan er molforholdet i forsøket i forhold til hva som er ekvivalente mengder (molforholdet i reaksjonslikningen) av de to reagerende stoffene? 6 Tror du, ut fra reaksjonslikningen, at entropien i systemet har økt eller minket i løpet av reaksjonen? Hva er fortegnet til ∆S? Begrunn svaret. 7 Var reaksjonen endoterm eller eksoterm? Hva er fortegnet til ∆H? 8 Siden reaksjonen gikk spontant, hvilket fortegn må G, den frie energien, ha? 9 Sett opp en sammenheng mellom H, ∆S og G. Finn et uttrykk for ∆S i denne reaksjonen. Du får nå oppgitt at ∆H ± 62,3 kJ og ∆G ± 60,2 kJ (bestem

Vurderingseksemplar

fortegn ut fra det du har svart i tidligere oppgaver). Regn ut entropiendringen.

Stemmer fortegnet til ∆S med det du gjettet på forhånd? 10 Hvilket fortegn må ∆S ha i en spontan endoterm reaksjon? Er reaksjonen i dette forsøket spontan ved alle temperaturer? Begrunn og forklar.

Risikovurdering Egenskaper ved stoffene: Ba(OH)2 8H2O: Farlig ved svelging (H302). Farlig ved innånding (H332). Gir alvorlige etseskader på hud og øyne (H314). NH4Cl: Farlig ved svelging (H302). Gir alvorlig øyeirritasjon (H319).

Faremomenter ved gjennomføringen og spesielle tiltak: Bruk briller. Hvis du får noe på hendene, vasker du deg med rikelig med vann.

Avfallshåndtering: Bland saltene med litt vann og ha restene i avfallsbeholder for uorganiske salter.Vurderingseksemplar