Obliczanie entalpii reakcji

Wykonaj kalkulacja entalpia reakcji oznacza to określenie zmienności energii, która wystąpiła od mieszania reagentów do tworzenia produktów. W poniższym równaniu mamy reprezentację reagentów i produktów

A + B → C + D

• A + B = Odczynniki

• C + D = Produkty

Każdy uczestnik reakcji ma entalpię (H), oznacza to, że każdy uczestnik ma określoną ilość energii. W trakcie reakcji wiązania między reagentami zostają zerwane i powstają wiązania między atomami produktów. W ten sposób podczas reakcji chemicznej ustala się zmienność energii.

Aby obliczyć entalpię reakcji, należy najpierw poznać indywidualne entalpie każdego z uczestników. Normalnie ćwiczenia zawsze podają wartości entalpii reagentów i produktów. Na przykład:

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

Gdybyśmy mieli prostą substancję, wartość entalpii wynosiłaby zero. Warto jednak zauważyć, że jeśli prosta substancja jest alotropem w reakcji, musimy uważać, aby wiedzieć, czy mamy do czynienia z najbardziej stabilnym alotropem pierwiastka chemicznego, który tworzy tę substancję. O

alotrop bardziej stabilny zawsze ma entalpię zerową, więc ćwiczenie nie wykona tego wskazania. Zobacz tabelę z pierwiastkami tworzącymi alotropy i tymi, które są bardziej stabilne:

UWAGA: Najbardziej stabilna alotropowa forma pierwiastka wskazuje na substancję występującą w większej ilości w przyrodzie.

Obliczenie entalpii reakcji jest ogólnie nazywane zmiennością entalpii i jest zawsze reprezentowane przez akronim ∆h. Ponieważ jest to odmiana, obliczenie entalpii reakcji polega na odjęciu entalpii produktów od entalpii reagentów:

∆H = H_DLA - H_r

Obliczenie zmienności entalpii pozwala nam określić, czy reakcja jest endotermiczna, czy egzotermiczna. Jeśli wynik jest ujemny, reakcja będzie egzotermiczna; jeśli wynik jest pozytywny, reakcja będzie endotermiczna.

∆H = - (egzotermiczna)
∆H = + (endotermiczny)

Podczas obliczania zmienności entalpii reakcji bardzo ważne jest, abyśmy byli bardzo zwróć uwagę na równowagę, ponieważ wartości entalpii podawane przez ćwiczenie są zawsze wyrażane w mol. Tak więc, jeśli uczestnik reakcji ma więcej niż jeden mol, musimy pomnożyć jego wartość entalpii przez jej ilość wyrażoną w bilansowaniu. Zobacz przykład:

Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)

2 ZnS + 3 O₂ → 2 ZnO + 2 SO₂

Obserwujemy, że współczynniki równoważące równanie to 2, 3, 2 i 2. Zatem wartości entalpii każdego z uczestników będą wynosić:

• 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

Na podstawie tych danych możemy obliczyć zmienność entalpii reakcji. Warto pamiętać, że należy sumować wartości produktów, a także odczynników:

∆H = H_DLA - 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

UWAGA: Ponieważ wynik był negatywny, reakcja ta jest egzotermiczna.

Teraz postępuj zgodnie z rezolucją ćwiczenia przedsionkowego na obliczanie entalpii reakcji:

(UFMS) Wartość H dla zbilansowanego równania poniżej wynosi: Dane: 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

Dane dostarczane przez ćwiczenia to:

UWAGA: Jak mamy O₂ w równaniu, które jest najbardziej stabilnym alotropem tlenu, jego entalpia wynosi 0 KJ. Ponieważ Ag jest prostą substancją, jej entalpia jest warta 0 KJ.

h_Ag2S = - 32,6 KJ/mol
h_H2O = - 285,8 KJ/mol
h_H2S = - 20,6 KJ/mol

Biorąc pod uwagę bilans, współczynnik musimy pomnożyć przez entalpię każdego z uczestników:

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

Na koniec po prostu użyj danych we wzorze zmienności entalpii:

∆H = H_DLA - 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

Ponieważ wynik zmiany był pozytywny, reakcja jest endotermiczna.

Przeze mnie Diogo Lopes Dias