חישוב האנטלפיה של תגובה

לבצע את חישוב של אנטלפיה של תגובה זה אומר לקבוע את וריאציות האנרגיה שהתרחשו מהערבוב של המגיבים ועד להיווצרות המוצרים. במשוואה למטה, יש לנו את הייצוג של מגיבים ומוצרים

A + B → C + D

• A + B = ריאגנטים

• C + D = מוצרים

לכל משתתף בתגובה יש אנטלפיה (H), כלומר, לכל משתתף יש כמות מסוימת של אנרגיה. במהלך התגובה נשברים קשרים בין המגיבים ונוצרים קשרים בין האטומים של התוצרים. בדרך זו, במהלך התגובה הכימית, נוצרת וריאציה אנרגטית.

כדי לקבוע את חישוב האנטלפיה של תגובה, תחילה יש צורך לדעת את האנטלפיות האישיות של כל אחד מהמשתתפים. בדרך כלל התרגילים תמיד נותנים את ערכי האנטלפיה של מגיבים ומוצרים. לדוגמה:

ZnS+O₂ → ZnO + SO₂

• ח_ZnS = - 49.23 קק"ל/מול

• ח_O2 = 0 קק"ל/מול

• ח_ZnO = - 83.24 קק"ל/מול

• ח_SO2 = - 70.994 קק"ל/מול

אם היה לנו חומר פשוט, ערך האנתלפיה היה אפס. עם זאת, ראוי לציין שאם החומר הפשוט הוא אלוטרופ בתגובה, עלינו להקפיד לדעת אם עסקינן באלוטרופי היציב ביותר של היסוד הכימי שיוצר חומר זה. O אלוטרופי ליציב יותר יש תמיד אנתלפיה של אפס, ולכן התרגיל לא יבצע את האינדיקציה הזו. ראה טבלה עם האלמנטים היוצרים אלוטרופים ואלה יציבים יותר:

הערה: הצורה האלוטרופית היציבה ביותר של היסוד מציינת את החומר שנמצא בכמות גדולה יותר בטבע.

חישוב האנטלפיה של התגובה נקרא בדרך כלל וריאציה של האנטלפיה והוא תמיד מיוצג על ידי ראשי התיבות ∆ח. מכיוון שזו וריאציה, חישוב האנטלפיה של התגובה כרוך בהפחתת האנטלפיה של התוצרים מהאנטלפיה של המגיבים:

∆H = H_ל - ח_ר

חישוב וריאציה של האנטלפיה מאפשר לנו לזהות אם התגובה היא אנדותרמית או אקסותרמית. אם התוצאה שלילית, התגובה תהיה אקסותרמית; אם התוצאה חיובית, התגובה תהיה אנדותרמית.

∆H = - (אקזותרמית)
∆H = + (אנדותרמי)

כאשר מבצעים את החישוב של וריאציה האנטלפיה של תגובה, חשוב מאוד שאנחנו מאוד שימו לב לאיזון, שכן ערכי האנתלפיה שמסופקים על ידי התרגיל תמיד באים לידי ביטוי במול. לפיכך, אם למשתתף התגובה יש יותר משומה אחת, עלינו להכפיל את ערך האנתלפיה שלו בכמות המתבטאת באיזון. ראה דוגמה:

אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום ;)

2 ZnS + 3 O₂ → 2 ZnO + 2 SO₂

אנו רואים שהמקדמים שמאזנים את המשוואה הם 2, 3, 2 ו-2. לפיכך, ערכי האנתלפיה של כל אחד מהמשתתפים יהיו:

• ח_ZnS = - 49,23. 2 = - 98.46 קק"ל/מול

• ח_O2 = 0. 3 = 0 קק"ל/מול

• ח_ZnO = - 83,24. 2 = - 166.48 קק"ל/מול

• ח_SO2 = - 70,994. 2 = - 141,988 קק"ל/מול

מנתונים אלה, אנו יכולים לחשב את וריאציה האנטלפיה של התגובה. כדאי לזכור שיש להוסיף את ערכי המוצרים יחד עם אלה של הריאגנטים:

∆H = H_ל - ח_ר

∆H = [(-166.48) + (-141.998)] - [(-98.46) + 0]
∆H = (- 308.468) - (-98.46)
∆H = -308.468 + 98.46
∆H = - 210.008 קק"ל/מול

הערה: מכיוון שהתוצאה הייתה שלילית, תגובה זו היא אקסותרמית.

כעת עקוב אחר ההחלטה של ​​תרגיל וסטיבולרי על חישוב האנטלפיה של תגובה:

(UFMS) הערך של H עבור המשוואה המאוזנת למטה הוא: נתונים: H_Ag2S = - 32.6 KJ/mol, H_H2O = - 285.8 KJ/mol, H_H2S = - 20.6 KJ/mol,

2 אג₂S + 2 H₂O → 4 Ag + 2 H₂S + O₂

א) 485.6 KJ
ב) 495.6 KJ
ג) 585.6 KJ
ד) 595.6 KJ
ה) 600 KJ

הנתונים שמספקים התרגילים הם:

הערה: איך יש לנו את ה-O₂ במשוואה, שהיא האלוטרופית הכי יציבה של חמצן, האנתלפיה שלו היא 0 KJ. מכיוון ש-Ag הוא חומר פשוט, האנטלפיה שלו שווה 0 KJ.

ח_Ag2S = - 32.6 KJ/mol
ח_H2O = - 285.8 KJ/mol
ח_H2S = - 20.6 KJ/mol

בהתחשב במאזן, עלינו להכפיל את המקדם באנתלפיה של כל אחד מהמשתתפים:

ח_Ag2S = - 32,6. 2 = - 65.2 KJ
ח_H2O = - 285,8. 2 = - 571.6 KJ
ח_H2S = - 20,6. 2 = - 41.2 KJ
ח_O2 = 0. 1 = 0 KJ
ח_א.ג = 0. 4 = 0 KJ

לבסוף, פשוט השתמש בנתונים בנוסחת וריאציית האנטלפיה:

∆H = H_ל - ח_ר
∆H = [(0) + (-41.2) + 0] - [(-65.2) + (-571.6)]
∆H = (-41.2) - (-636.8)
∆H = -41.2 + 636.8
∆H = 595.6 קק"ל/מול

מכיוון שתוצאת השונות הייתה חיובית, התגובה היא אנדותרמית.

מאתי דיוגו לופס דיאס