Izračunavanje entalpije reakcije

izvršiti izračun od entalpija od reakcije to znači odrediti varijaciju energije koja se dogodila od miješanja reaktanata do stvaranja produkata. U donjoj jednadžbi imamo prikaz reaktanata i proizvoda

A + B → C + D

• A + B = Reagensi

• C + D = Proizvodi

Svaki sudionik u reakciji ima entalpiju (H), odnosno svaki sudionik ima određenu količinu energije. Tijekom reakcije prekidaju se veze između reaktanata i stvaraju se veze između atoma proizvoda. Na taj se način tijekom kemijske reakcije uspostavlja varijacija energije.

Da bi se odredio izračun entalpije reakcije, prvo je potrebno poznavati pojedinačne entalpije svakog od sudionika. Obično vježbe uvijek daju vrijednosti entalpije reaktanata i proizvoda. Na primjer:

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

Da imamo jednostavnu tvar, vrijednost entalpije bila bi nula. Međutim, važno je napomenuti da ako je jednostavna tvar alotrop u reakciji, moramo biti oprezni da znamo imamo li posla s najstabilnijim alotropom kemijskog elementa koji tvori ovu tvar. O

alotrop stabilniji uvijek ima entalpiju nula, tako da vježba neće izvesti ovu indikaciju. Pogledajte tablicu s elementima koji tvore alotrope i onima koji su stabilniji:

NAPOMENA: Najstabilniji alotropni oblik elementa označava tvar koja se nalazi u većoj količini u prirodi.

Izračun entalpije reakcije općenito se naziva varijacija entalpije i uvijek je predstavljen akronimom ∆H. Budući da je ovo varijacija, izračunavanje entalpije reakcije uključuje oduzimanje entalpije proizvoda od entalpije reaktanata:

∆H = H_ZA - H_R

Izračunavanje varijacije entalpije omogućuje nam da utvrdimo je li reakcija endotermna ili egzotermna. Ako je rezultat negativan, reakcija će biti egzotermna; ako je rezultat pozitivan, reakcija će biti endotermna.

∆H = - (egzotermno)
∆H = + (endotermno)

Pri izvođenju proračuna varijacije entalpije reakcije vrlo je važno da smo vrlo obratite pozornost na ravnotežu, jer su vrijednosti entalpije koje daje vježba uvijek izražene u mol. Dakle, ako sudionik reakcije ima više od jednog mola, njegovu vrijednost entalpije moramo pomnožiti s količinom izraženom u balansiranju. Pogledajte primjer:

Nemoj sada stati... Ima još toga nakon reklame ;)

2 ZnS + 3 O₂ → 2 ZnO + 2 SO₂

Uočavamo da su koeficijenti koji uravnotežuju jednadžbu 2, 3, 2 i 2. Dakle, vrijednosti entalpije svakog od sudionika bit će:

• 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

Iz tih podataka možemo izračunati varijaciju entalpije reakcije. Vrijedi zapamtiti da se vrijednosti proizvoda moraju zbrajati, kao i vrijednosti reagensa:

∆H = H_ZA - 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

NAPOMENA: Kako je rezultat bio negativan, ova reakcija je egzotermna.

Sada slijedite rezoluciju vestibularne vježbe za izračunavanje entalpije reakcije:

(UFMS) Vrijednost H za uravnoteženu jednadžbu u nastavku je: Podaci: 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

Podaci dobiveni vježbama su:

NAPOMENA: Kako imamo O₂ u jednadžbi, koja je najstabilniji alotrop kisika, njegova entalpija je 0 KJ. Kako je Ag jednostavna tvar, njegova entalpija vrijedi 0 KJ.

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

Uzimajući u obzir ravnotežu, moramo pomnožiti koeficijent s entalpijom svakog od sudionika:

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

Konačno, samo upotrijebite podatke u formuli varijacije entalpije:

∆H = H_ZA - 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

Kako je rezultat varijacije pozitivan, reakcija je endotermna.

Od mene Diogo Lopes Dias