Để đánh giá mức độ tự diễn biến của một phản ứng tại nhiệt độ T, người ta dựa vào đại lượng biến thiên năng lượng tự do Gibbs \[({\Delta _r}G_T^o).\] Nếu \[{\Delta _r}G_T^o > 0\]: phản ứng không tự xảy ra; \[{\Delta _r}G_T^o < 0\]: phản ứng tự xảy ra.
Giá trị của đại lượng này được tính theo biểu thức:
\[{\Delta _r}G_T^o = {\rm{ }}{\Delta _r}H_T^o - {\rm{ }}T{\Delta _r}S_T^o.\] Trong đó
- T: nhiệt độ tính theo thang Kelvin (K);
- \[{\Delta _r}H_T^o\]: Biến thiên enthalpy của phản ứng;
- \[{\Delta _r}S_T^o\]: Biến thiên entropy của phản ứng (đại lượng đặc trưng cho độ mất trật tự của hệ ở một trạng thái và điều kiện xác định).
Tính giá trị thấp nhất của T (làm tròn đến hàng đơn vị) để phản ứng sau tự xảy ra:
CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)
Cho biết: \[{\Delta _r}S_T^o = 159,26{\rm{ }}J/mo{l^{ - 1}}.{K^{ - 1}}\]và nhiệt tạo thành chuẩn của các chất như sau:
Chất | CaCO₃(s) | CaO(s) | CO₂(g) |
\[{\Delta _f}H_{298}^o(kJ.mo{l^{ - 1}})\] | -1207,0 | -635,0 | -393,5 |
Giả sử \[{\Delta _r}H_T^o\] và \[{\Delta _r}S_T^o\] của quá trình không phụ thuộc vào nhiệt độ.
