De enthalpie van een reactie berekenen

voer de. uit berekening van enthalpie van een reactie het betekent het bepalen van de energievariatie die plaatsvond van het mengen van de reactanten tot de vorming van de producten. In de onderstaande vergelijking hebben we de weergave van reactanten en producten

A + B → C + D

• A + B = Reagentia

• C + D = Producten

Elke deelnemer aan een reactie heeft een enthalpie (H), dat wil zeggen, elke deelnemer heeft een bepaalde hoeveelheid energie. Tijdens de reactie worden bindingen tussen de reactanten verbroken en worden bindingen tussen de atomen van de producten gevormd. Op deze manier wordt tijdens de chemische reactie een energievariatie tot stand gebracht.

Om de berekening van de enthalpie van een reactie te bepalen, is het eerst nodig om de individuele enthalpie van elk van de deelnemers te kennen. Normaal gesproken geven de oefeningen altijd de enthalpiewaarden van reactanten en producten. Bijvoorbeeld:

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

Als we een eenvoudige stof hadden, zou de enthalpiewaarde nul zijn. Het is echter opmerkelijk dat als de eenvoudige stof een allotroop in de reactie is, we voorzichtig moeten zijn om te weten of we te maken hebben met de meest stabiele allotroop van het chemische element dat deze stof vormt. O allotroop stabieler heeft altijd een enthalpie van nul, dus de oefening zal deze indicatie niet uitvoeren. Bekijk een tabel met de elementen die allotropen vormen en de elementen die stabieler zijn:

OPMERKING: De meest stabiele allotrope vorm van het element geeft de stof aan die in grotere hoeveelheden in de natuur wordt aangetroffen.

De berekening van de enthalpie van de reactie wordt over het algemeen de enthalpievariatie genoemd en wordt altijd weergegeven door het acroniem ∆H. Aangezien dit een variatie is, omvat het berekenen van de enthalpie van de reactie het aftrekken van de enthalpie van de producten van de enthalpie van de reactanten:

∆H = H_VOOR - H_R

Door de enthalpievariatie te berekenen, kunnen we bepalen of de reactie endotherm of exotherm is. Als het resultaat negatief is, zal de reactie exotherm zijn; als het resultaat positief is, zal de reactie endotherm zijn.

∆H = - (Exotherm)
∆H = + (Endotherm)

Bij het uitvoeren van de berekening van de enthalpievariatie van een reactie, is het erg belangrijk dat we zeer let op de balans, aangezien de enthalpiewaarden die door de oefening worden geleverd altijd worden uitgedrukt in mol. Dus als de deelnemer aan de reactie meer dan één mol heeft, moeten we de enthalpiewaarde vermenigvuldigen met de hoeveelheid uitgedrukt in de balans. Zie een voorbeeld:

Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)

2 ZnS + 3 O₂ → 2 ZnO + 2 SO₂

We zien dat de coëfficiënten die de vergelijking in evenwicht houden 2, 3, 2 en 2 zijn. De enthalpiewaarden van elk van de deelnemers zijn dus:

• 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

Uit deze gegevens kunnen we de enthalpievariatie van de reactie berekenen. Het is de moeite waard eraan te denken dat de waarden van de producten bij elkaar moeten worden opgeteld, evenals die van de reagentia:

∆H = H_VOOR - 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

OPMERKING: Omdat het resultaat negatief was, is deze reactie exotherm.

Volg nu de resolutie van een vestibulaire oefening voor het berekenen van de enthalpie van een reactie:

(UFMS) De waarde van H voor de onderstaande gebalanceerde vergelijking is: Gegevens: 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

De gegevens die door de oefeningen worden verstrekt zijn:

OPMERKING: Hoe hebben we de O₂ in de vergelijking, die de meest stabiele allotroop van zuurstof is, is de enthalpie 0 KJ. Omdat Ag een eenvoudige stof is, is zijn enthalpie 0 KJ waard.

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

Rekening houdend met de balans, moeten we de coëfficiënt vermenigvuldigen met de enthalpie van elk van de deelnemers:

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

Gebruik ten slotte gewoon de gegevens in de enthalpievariatieformule:

∆H = H_VOOR - 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

Omdat het resultaat van de variatie positief was, is de reactie endotherm.

Door mij Diogo Lopes Dias