Výpočet entalpie reakce

provést výpočet entalpie reakce to znamená určit změnu energie, ke které došlo od smíchání reaktantů po tvorbu produktů. V rovnici níže máme zastoupení reaktantů a produktů

A + B → C + D

• A + B = činidla

• C + D = Produkty

Každý účastník reakce má entalpii (H), to znamená, že každý účastník má určité množství energie. V průběhu reakce se přeruší vazby mezi reaktanty a vytvoří se vazby mezi atomy produktů. Tímto způsobem se během chemické reakce vytvoří kolísání energie.

Pro stanovení výpočtu entalpie reakce je nejprve nutné znát jednotlivé entalpie každého z účastníků. Normálně cvičení vždy udávají hodnoty entalpie reaktantů a produktů. Například:

ZnS+O₂ → ZnO + SO₂

• H_ZnS = - 49,23 kcal/mol

• H_O2 = 0 kcal/mol

• H_ZnO = - 83,24 kcal/mol

• H_SO2 = -70,994 kcal/mol

Pokud bychom měli jednoduchou látku, byla by hodnota entalpie nulová. Je však pozoruhodné, že pokud je jednoduchá látka v reakci alotrop, musíme být opatrní, abychom věděli, zda máme co do činění s nejstabilnějším alotropem chemického prvku, který tvoří tuto látku. Ó

allotrop stabilnější má vždy entalpii nulu, takže cvik tuto indikaci neprovede. Podívejte se na tabulku s prvky, které tvoří allotropy, a těmi, které jsou stabilnější:

POZNÁMKA: Nejstabilnější alotropní forma prvku označuje látku vyskytující se ve větším množství v přírodě.

Výpočet entalpie reakce se obecně nazývá variace entalpie a je vždy reprezentován zkratkou ∆H. Protože se jedná o variaci, výpočet entalpie reakce zahrnuje odečtení entalpie produktů od entalpie reaktantů:

∆H = H_PRO - H_R

Výpočet variace entalpie nám umožňuje identifikovat, zda je reakce endotermická nebo exotermická. Pokud je výsledek negativní, bude reakce exotermická; pokud je výsledek pozitivní, reakce bude endotermická.

∆H = - (exotermní)
∆H = + (endotermní)

Při provádění výpočtu variace entalpie reakce je velmi důležité, abychom byli velmi věnujte pozornost rovnováze, protože hodnoty entalpie poskytované cvičením jsou vždy vyjádřeny v mol. Má-li tedy účastník reakce více než jeden mol, musíme jeho hodnotu entalpie vynásobit jeho množstvím vyjádřeným ve vyrovnání. Viz příklad:

Nepřestávej teď... Po reklamě je toho víc ;)

2 ZnS + 3 O₂ → 2 ZnO + 2 SO₂

Pozorujeme, že koeficienty, které vyvažují rovnici, jsou 2, 3, 2 a 2. Hodnoty entalpie každého z účastníků tedy budou:

• H_ZnS = - 49,23. 2 = - 98,46 kcal/mol

• H_O2 = 0. 3 = 0 kcal/mol

• H_ZnO = - 83,24. 2 = -166,48 kcal/mol

• H_SO2 = - 70,994. 2 = -141 988 kcal/mol

Z těchto dat můžeme vypočítat variaci entalpie reakce. Je třeba si uvědomit, že hodnoty produktů musí být sečteny, stejně jako hodnoty činidel:

∆H = H_PRO - H_R

∆H = [(-166,48) + (-141,998)] - [(-98,46) + 0]
∆H = (- 308,468) - (-98,46)
∆H = -308,468 + 98,46
∆H = - 210,008 Kcal/mol

POZNÁMKA: Protože výsledek byl negativní, je tato reakce exotermická.

Nyní postupujte podle řešení vestibulárního cvičení pro výpočet entalpie reakce:

(UFMS) Hodnota H pro vyváženou rovnici níže je: Data: H_Ag2S = -32,6 KJ/mol, H_H2O = -285,8 KJ/mol, H_H2S = -20,6 KJ/mol,

2 Ag₂S + 2 H₂O → 4 Ag + 2 H₂S + O₂

a) 485,6 KJ
b) 495,6 KJ
c) 585,6 KJ
d) 595,6 KJ
e) 600 KJ

Údaje poskytnuté cvičeními jsou:

POZNÁMKA: Jak máme O₂ v rovnici, která je nejstabilnějším alotropem kyslíku, je jeho entalpie 0 KJ. Jelikož je Ag jednoduchá látka, jeho entalpie má hodnotu 0 KJ.

H_Ag2S = -32,6 KJ/mol
H_H2O = -285,8 KJ/mol
H_H2S = -20,6 KJ/mol

S ohledem na rovnováhu musíme koeficient vynásobit entalpií každého z účastníků:

H_Ag2S = - 32,6. 2 = - 65,2 KJ
H_H2O = - 285,8. 2 = - 571,6 KJ
H_H2S = - 20,6. 2 = - 41,2 KJ
H_O2 = 0. 1 = 0 kJ
H_Ag = 0. 4 = 0 kJ

Nakonec stačí použít data ve vzorci variace entalpie:

∆H = H_PRO - H_R
∆H = [(0) + (-41,2) + 0] - [(-65,2) + (-571,6)]
∆H = (-41,2) - (-636,8)
∆H = -41,2 + 636,8
∆H = 595,6 Kcal/mol

Protože výsledek variace byl pozitivní, reakce je endotermická.

Ode mě, Diogo Lopes Dias