Reakcijos entalpijos apskaičiavimas

atlikti apskaičiavimas entalpija reakcijos tai reiškia, kad reikia nustatyti energijos kitimą, kuris įvyko nuo reagentų maišymosi iki produktų susidarymo. Žemiau esančioje lygtyje pateikiami reagentai ir produktai

A + B → C + D

• A + B = Reagentai

• C + D = produktai

Kiekvienas reakcijos dalyvis turi entalpiją (H), tai yra, kiekvienas dalyvis turi tam tikrą energijos kiekį. Reakcijos metu nutrūksta ryšiai tarp reagentų ir susidaro ryšiai tarp produktų atomų. Tokiu būdu cheminės reakcijos metu nustatomas energijos kitimas.

Norint apskaičiuoti reakcijos entalpiją, pirmiausia reikia žinoti kiekvieno dalyvio individualias entalpijas. Paprastai pratimai visada pateikia reagentų ir produktų entalpijos vertes. Pavyzdžiui:

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

Jei turėtume paprastą medžiagą, entalpijos vertė būtų lygi nuliui. Tačiau pažymėtina, kad jei paprasta medžiaga reakcijoje yra alotropas, turime būti atsargūs, kad žinotume, ar susiduriame su stabiliausiu cheminio elemento, sudarančio šią medžiagą, alotropu. O

alotropas stabilesnis visada turi nulinę entalpiją, todėl pratimas neatliks šios indikacijos. Peržiūrėkite lentelę su elementais, kurie sudaro alotropus, ir tais, kurie yra stabilesni:

PASTABA: Stabiliausia alotropinė elemento forma rodo, kad gamtoje randama daugiau medžiagos.

Reakcijos entalpijos apskaičiavimas paprastai vadinamas entalpijos pokyčiu ir visada vaizduojamas akronimu ∆H. Kadangi tai yra pokytis, apskaičiuojant reakcijos entalpiją reikia atimti produktų entalpiją iš reagentų entalpijos:

∆H = H_DĖL - H_R

Entalpijos kitimo apskaičiavimas leidžia nustatyti, ar reakcija yra endoterminė, ar egzoterminė. Jei rezultatas neigiamas, reakcija bus egzoterminė; jei rezultatas teigiamas, reakcija bus endoterminė.

∆H = – (egzoterminis)
∆H = + (endoterminis)

Atliekant reakcijos entalpijos kitimo skaičiavimą, labai svarbu, kad mes labai atkreipkite dėmesį į pusiausvyrą, nes entalpijos vertės, kurias suteikia pratimas, visada išreiškiamos mole. Taigi, jei reakcijos dalyvis turi daugiau nei vieną molį, jo entalpijos reikšmę turime padauginti iš jo kiekio, išreikšto balanse. Žiūrėkite pavyzdį:

Nesustok dabar... Po reklamos yra daugiau ;)

2 ZnS + 3 O₂ → 2 ZnO + 2 SO₂

Pastebime, kad lygtį subalansuojantys koeficientai yra 2, 3, 2 ir 2. Taigi kiekvieno dalyvio entalpijos vertės bus:

• 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

Iš šių duomenų galime apskaičiuoti reakcijos entalpijos kitimą. Verta prisiminti, kad produktų, taip pat reagentų vertės turi būti sudedamos:

∆H = H_DĖL - 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

PASTABA: kadangi rezultatas buvo neigiamas, ši reakcija yra egzoterminė.

Dabar, apskaičiuodami reakcijos entalpiją, vadovaukitės vestibuliarinio pratimo rezoliucija:

(UFMS) Toliau pateiktos subalansuotos lygties H reikšmė yra: Duomenys: 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

Pratimų pateikiami duomenys:

PASTABA: Kaip mes turime O₂ lygtyje, kuri yra stabiliausias deguonies alotropas, jo entalpija yra 0 KJ. Kadangi Ag yra paprasta medžiaga, jos entalpija yra 0 KJ.

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

Atsižvelgdami į pusiausvyrą, turime padauginti koeficientą iš kiekvieno dalyvio entalpijos:

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

Galiausiai tiesiog naudokite entalpijos variacijos formulės duomenis:

∆H = H_DĖL - 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

Kadangi variacijos rezultatas buvo teigiamas, reakcija yra endoterminė.

Aš. Diogo Lopes Dias