suorittaa laskelma entalpia reaktiosta se tarkoittaa energian vaihtelun määrittämistä lähtöaineiden sekoituksesta tuotteiden muodostumiseen. Alla olevassa yhtälössä on esitetty lähtöaineet ja tuotteet
A + B → C + D
A + B = Reagenssit
C + D = Tuotteet
Jokaisella reaktion osallistujalla on entalpia (H), eli jokaisella osallistujalla on tietty määrä energiaa. Reaktion aikana reaktanttien väliset sidokset katkeavat ja tuotteiden atomien välille muodostuu sidoksia. Tällä tavalla kemiallisen reaktion aikana saadaan aikaan energian vaihtelu.
Reaktion entalpian laskennan määrittämiseksi on ensin tiedettävä kunkin osallistujan yksittäiset entalpiat. Normaalisti harjoitukset antavat aina lähtöaineiden ja tuotteiden entalpiaarvot. Esimerkiksi:
ZnS+O2 → ZnO + SO2
HZnS = -49,23 Kcal/mol
HO2 = 0 Kcal/mol
HZnO = -83,24 Kcal/mol
HSO2 = -70,994 Kcal/mol
Jos meillä olisi yksinkertainen aine, entalpiaarvo olisi nolla. On kuitenkin huomionarvoista, että jos yksinkertainen aine on allotrooppi reaktiossa, meidän on oltava varovaisia tietääksemme, onko kyseessä tämän aineen muodostavan kemiallisen alkuaineen stabiilimman allotroopin kanssa. O
allotrooppi vakaamman entalpia on aina nolla, joten harjoitus ei suorita tätä indikaatiota. Katso taulukko elementeistä, jotka muodostavat allotrooppisia ja jotka ovat vakaampia:
HUOMAA: Alkuaineen vakain allotrooppinen muoto ilmaisee aineen, jota esiintyy enemmän luonnossa.
Reaktion entalpian laskentaa kutsutaan yleensä entalpiavaihteluksi ja sitä edustaa aina lyhenne ∆H. Koska tämä on muunnelma, reaktion entalpian laskeminen sisältää tuotteiden entalpian vähentämisen reagoivien aineiden entalpiasta:
∆H = HFOR - HR
Entalpiavaihtelun laskeminen mahdollistaa sen, että voimme tunnistaa, onko reaktio endoterminen vai eksoterminen. Jos tulos on negatiivinen, reaktio on eksoterminen; jos tulos on positiivinen, reaktio on endoterminen.
∆H = - (eksoterminen)
∆H = + (endoterminen)
Reaktion entalpiavaihtelun laskemista suoritettaessa on erittäin tärkeää, että olemme hyvin kiinnitä huomiota tasapainoon, sillä harjoituksen antamat entalpiaarvot ilmaistaan aina mol. Siten, jos reaktion osallistujalla on enemmän kuin yksi mooli, meidän on kerrottava sen entalpiaarvo sen tasapainotuksessa ilmaistulla määrällä. Katso esimerkki:
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on muutakin ;)
2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2
Huomaamme, että yhtälön tasapainottavat kertoimet ovat 2, 3, 2 ja 2. Siten kunkin osallistujan entalpiaarvot ovat:
HZnS = - 49,23. 2 = -98,46 Kcal/mol
HO2 = 0. 3 = 0 Kcal/mol
HZnO = - 83,24. 2 = -166,48 Kcal/mol
HSO2 = - 70,994. 2 = -141 988 Kcal/mol
Näistä tiedoista voimme laskea reaktion entalpiavaihtelun. On syytä muistaa, että tuotteiden arvot on laskettava yhteen, samoin kuin reagenssien arvot:
∆H = HFOR - HR
∆H = [(-166,48) + (-141,998)] - [(-98,46) + 0]
∆H = (-308,468) - (-98,46)
∆H = -308,468 + 98,46
∆H = -210,008 Kcal/mol
HUOMAA: Koska tulos oli negatiivinen, tämä reaktio on eksoterminen.
Noudata nyt vestibulaariharjoituksen ratkaisua reaktion entalpian laskemiseen:
(UFMS) H: n arvo alla olevalle tasapainoiselle yhtälölle on: Data: HAg2S = -32,6 KJ/mol, HH2O = -285,8 KJ/mol, HH2S = -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
Harjoitusten tuottamat tiedot ovat:
HUOMAA: Miten meillä on O2 yhtälössä, joka on hapen stabiilin allotrooppi, sen entalpia on 0 KJ. Koska Ag on yksinkertainen aine, sen entalpia on arvoltaan 0 KJ.
HAg2S = -32,6 KJ/mol
HH2O = -285,8 KJ/mol
HH2S = -20,6 KJ/mol
Kun otetaan huomioon tasapaino, meidän on kerrottava kerroin kunkin osallistujan entalpialla:
HAg2S = - 32,6. 2 = -65,2 KJ
HH2O = - 285,8. 2 = -571,6 KJ
HH2S = - 20,6. 2 = -41,2 KJ
HO2 = 0. 1 = 0 KJ
HAg = 0. 4 = 0 KJ
Lopuksi käytä vain entalpiavariaatiokaavan tietoja:
∆H = HFOR - HR
∆H = [(0) + (-41,2) + 0] - [(-65,2) + (-571,6)]
∆H = (-41,2) - (-636,8)
∆H = -41,2 + 636,8
∆H = 595,6 Kcal/mol
Koska vaihtelun tulos oli positiivinen, reaktio on endoterminen.
Kirjailija: Me. Diogo Lopes Dias
Kemia
Lämpökemia, entalpia, vapautunut lämpö, eksoterminen reaktio, palamisreaktio, ulkoinen ympäristö, endoterminen reaktio, reaktio kemia, energianvaihto, reagenssit, valoemissio, valon absorptio, lämpö, sähkö, komponentit, fysikaalinen tila, Tuotteet.
