焓变与熵变在碘盐使用条件分析中的应用作者:王文英来源:《化学教与学》2012年第11期 摘要:通过碘酸钾受潮、受热时所发生化学反应的焓变与熵变等计算,说明了在标准压力下,碘酸钾变为碘蒸气的温度为88℃,根据克劳修斯-克拉贝龙方程,计算得到实际烹调过程中在73℃以下就可以进行。所以,“食品熟后再放碘盐”才能保证碘盐使用的有效性。 关键词:碘酸钾;碘蒸气;焓变;熵变
文章编号:1008-0546(2012)11-0086-01 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.11.035
化学反应的焓变与熵变[1]是高中和大学化学[2]都涉及到的重要知识点。如何使学生在学习这部分内容的同时,又能够学以致用。笔者从人们天天食用的碘盐入手,挖掘出化学反应的焓变与熵变在生活中的应用一例。
市售碘盐包装上强调:保存时“防热、避光、防潮”;烹饪时,“食品熟后再放碘盐”。其中的“潮”后会发生什么反应?“热”后又会发生什么反应?“热”指的温度为多高?可以从相关化学反应的焓变与熵变的角度进行分析:
一、碘盐受潮后会发生什么反应
空气中含有二氧化碳,在潮湿的条件下,发生反应为:
H2O(l)+CO2(g)=H2CO3(aq)(1)
H2CO3(aq)=H++HCO3-(2)
碘盐中的“碘”,其存在形式为碘酸钾,在上述(1)、(2)所示的潮湿、酸性环境条件下,发生反应(3)
4H++4IO3-=2I2(s)+5O2(g)+2H2O(l) (3)
反应(3)可以发生的依据是该反应的标准摩尔吉布斯自由能变小于40kJ·mol-1。通过浓度、温度对化学平衡的影响,可以使反应正向自发进行[3]。以下的计算可以说明。