Enthalpie van verbranding. Variatie van verbrandingsenthalpie

DE enthalpie (H) komt overeen met de energie-inhoud van een stof. Maar tot nu toe is het alleen mogelijk om de waarde van de te bepalen enthalpie variatie (∆H) van chemische processen. Dit wordt gedaan door de uiteindelijke enthalpie (van de producten) te verlagen met de initiële enthalpie (van de reactanten).

∆H = H_LAATSTE - H_EERSTE of ∆H = H_PRODUCTEN - H_REAGENTIA

Het is gebruikelijk om het type enthalpievariatie te relateren aan het chemische fenomeen dat bij het proces betrokken is. Als er bijvoorbeeld compost verbrandt, berekenen we de variatie van enthalpie van verbranding (∆H_verbranding).

Wanneer de enthalpie wordt gemeten voor 1 mol van de stof onder standaardomstandigheden (1 atm en 25°C) zeggen we dat we een standaard enthalpie, gesymboliseerd door ∆H^O. Dus we hebben:

Bij verbrandingsreacties gaat het altijd om een brandstof, dit zijn ontvlambare stoffen die zich in een van de drie fysieke toestanden kunnen bevinden, en ook een oxidatiemiddel, welke is de zuurstof gas.

Verbranding kan geheel of onvolledig plaatsvinden.

Het standaard enthalpiebereik wordt alleen bepaald voor volledige verbranding. Als de brandstof een stof is die alleen uit koolstof, waterstof en/of zuurstof bestaat, zal volledige verbranding alleen koolstofdioxide en water produceren, zoals in de onderstaande voorbeelden wordt getoond:

• Volledige verbranding van methaan, CH_4(g)

CH_4(g) + de₂ → 1 CO_2(g) + 2 H₂O_(ℓ) H⁰_verbranding = -890,4 kJ/mol

• Volledige verbranding van ethanol, C₂H₆O₍₁₎

1C₂H₆O_(ℓ)+ 3O₂ → 2 CO_2(g) + 3 H₂O_(ℓ) H⁰_verbranding = -1366.1 kJ/mol

• Volledige verbranding van butaan, C₄H_{10 (g)}

2C₄H_{10 (g)}+13O₂ → 8 CO_2(g) + 10 H₂O_(ℓ) H⁰_verbranding = -2878,6 kJ/mol

Merk op dat in alle gevallen de waarden vanH⁰_verbranding zijn negatief (∆H⁰_verbranding = < 0), dit komt omdat bij verbrandingsreacties energie vrijkomt (ze zijn exotherm), dus de uiteindelijke enthalpiewaarde zal lager zijn dan de oorspronkelijke.

Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde

Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entalpia-combustao.htm