Beregning af entalpien for en reaktion

udføre beregning af entalpi af en reaktion det betyder at bestemme energivariationen, der opstod fra blandingen af ​​reaktanterne til dannelsen af ​​produkterne. I nedenstående ligning har vi repræsentationen af ​​reaktanter og produkter

A + B → C + D

• A + B = Reagenser

• C + D = Produkter

Hver deltager i en reaktion har en entalpi (H), det vil sige, at hver deltager har en vis mængde energi. I løbet af reaktionen brydes bindinger mellem reaktanterne, og bindinger mellem produkternes atomer dannes. På denne måde etableres en energivariation under den kemiske reaktion.

For at bestemme beregningen af ​​entalpien for en reaktion er det først nødvendigt at kende de individuelle entalpier for hver af deltagerne. Normalt giver øvelserne altid entalpiværdierne for reaktanter og produkter. For eksempel:

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

Hvis vi havde et simpelt stof, ville entalpiværdien være nul. Det er dog bemærkelsesværdigt, at hvis det simple stof er en allotrop i reaktionen, skal vi være forsigtige med at vide, om vi har at gøre med den mest stabile allotrop af det kemiske grundstof, der danner dette stof. O

allotrop mere stabil har altid en entalpi på nul, så øvelsen vil ikke udføre denne indikation. Se en tabel med de elementer, der danner allotroper, og dem, der er mere stabile:

BEMÆRK: Den mest stabile allotrope form af grundstoffet indikerer det stof, der findes i større mængder i naturen.

Beregningen af ​​reaktionens entalpi kaldes generelt entalpivariationen og er altid repræsenteret ved akronymet ∆H. Da dette er en variation, involverer beregning af reaktionens entalpi at trække produkternes entalpi fra reaktanternes entalpi:

∆H = H_TIL - H_R

Beregning af entalpivariationen giver os mulighed for at identificere, om reaktionen er endoterm eller eksoterm. Hvis resultatet er negativt, vil reaktionen være eksoterm; hvis resultatet er positivt, vil reaktionen være endoterm.

∆H = - (Eksoterm)
∆H = + (endotermisk)

Når man udfører beregningen af ​​entalpivariationen af ​​en reaktion, er det meget vigtigt, at vi er meget vær opmærksom på balancen, da de entalpiværdier, som øvelsen giver, altid er udtrykt i mol. Således, hvis reaktionsdeltageren har mere end én mol, skal vi gange dens entalpiværdi med dens mængde udtrykt i balanceringen. Se et eksempel:

2 ZnS + 3 O₂ → 2 ZnO + 2 SO₂

Vi observerer, at koefficienterne, der balancerer ligningen, er 2, 3, 2 og 2. Entalpiværdierne for hver af deltagerne vil således være:

• 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

Ud fra disse data kan vi beregne entalpivariationen af ​​reaktionen. Det er værd at huske, at værdierne af produkterne skal lægges sammen, såvel som for reagenserne:

∆H = H_TIL - 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

BEMÆRK: Da resultatet var negativt, er denne reaktion eksoterm.

Følg nu opløsningen af ​​en vestibulær øvelse for at beregne entalpien for en reaktion:

(UFMS) Værdien af ​​H for den afbalancerede ligning nedenfor er: 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

Dataene fra øvelserne er:

BEMÆRK: Hvordan har vi O₂ i ligningen, som er den mest stabile allotrope af oxygen, er dens entalpi 0 KJ. Da Ag er et simpelt stof, er dets entalpi 0 KJ værd.

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

Under hensyntagen til balancen skal vi gange koefficienten med entalpien for hver af deltagerne:

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

Til sidst skal du blot bruge dataene i entalpivariationsformlen:

∆H = H_TIL - 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

Da resultatet af variationen var positivt, er reaktionen endoterm.

Af mig Diogo Lopes Dias

Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-entalpia-uma-reacao.htm