Phản ứng giữa Cl2 và HI: Tính toán ΔH, ΔG, ΔS và Kp
Phản ứng giữa Cl2 và HI là một phản ứng oxi-hoá khử trong đó Cl2 bị khử thành HCl và HI bị oxi hóa thành I2. Để tính toán các thông số liên quan đến phản ứng này, chúng ta sẽ sử dụng các giá trị đã cho trong bảng. Đầu tiên, chúng ta cần tính toán ΔH (enthalpy change) của phản ứng. ΔH được tính bằng hiệu của tổng enthalpy của sản phẩm và tổng enthalpy của chất khởi đầu. Trong trường hợp này, ΔH = enthalpy của I2 và 2 HCl - enthalpy của Cl2 và 2 HI. Từ bảng, ta có ΔH = -94,6 kJ/mol. Tiếp theo, chúng ta tính ΔG (Gibbs free energy change) của phản ứng. ΔG được tính bằng hiệu của tổng Gibbs free energy của sản phẩm và tổng Gibbs free energy của chất khởi đầu. Trong trường hợp này, ΔG = Gibbs free energy của I2 và 2 HCl - Gibbs free energy của Cl2 và 2 HI. Từ bảng, ta có ΔG = -25,9 kJ/mol. Sau đó, chúng ta tính ΔS (entropy change) của phản ứng. ΔS được tính bằng hiệu của tổng entropy của sản phẩm và tổng entropy của chất khởi đầu. Trong trường hợp này, ΔS = entropy của I2 và 2 HCl - entropy của Cl2 và 2 HI. Từ bảng, ta có ΔS = 116,6 J/(mol·K). Cuối cùng, chúng ta tính Kp (constant of equilibrium) của phản ứng. Kp được tính bằng công thức Kp = exp(-ΔG/RT), trong đó R là hằng số khí lý tưởng và T là nhiệt độ. Với R = 0,082 L·atm/(mol·K) và T = 298 K, ta có Kp = exp(-(-25,9 kJ/mol)/(0,082 L·atm/(mol·K)·298 K)). Phản ứng giữa Cl2 và HI là một phản ứng tạo nhiệt vì ΔH < 0. Điều này có nghĩa là phản ứng giải phóng nhiệt khi diễn ra. Ở điều kiện chuẩn, phản ứng xảy ra theo chiều tạo nhiệt. Tóm lại, phản ứng giữa Cl2 và HI có ΔH = -94,6 kJ/mol, ΔG = -25,9 kJ/mol, ΔS = 116,6 J/(mol·K) và Kp được tính toán theo công thức Kp = exp(-ΔG/RT). Phản ứng này là một phản ứng tạo nhiệt và xảy ra theo chiều tạo nhiệt ở điều kiện chuẩn.