efectuați calculul de entalpie a unei reacții înseamnă a determina variaţia de energie care a apărut de la amestecarea reactanţilor până la formarea produşilor. În ecuația de mai jos, avem reprezentarea reactanților și a produselor
A + B → C + D
A + B = Reactivi
C + D = Produse
Fiecare participant la o reacție are o entalpie (H), adică fiecare participant are o anumită cantitate de energie. În timpul reacției, legăturile dintre reactanți sunt rupte și se formează legături între atomii produselor. In acest fel, in timpul reactiei chimice se stabileste o variatie energetica.
Pentru a determina calcularea entalpiei unei reacții, este mai întâi necesar să cunoașteți entalpiile individuale ale fiecăruia dintre participanți. În mod normal, exercițiile dau întotdeauna valorile entalpie ale reactanților și produșilor. De exemplu:
ZnS+O2 → ZnO + SO2
HZnS = - 49,23 Kcal/mol
HO2 = 0 Kcal/mol
HZnO = - 83,24 Kcal/mol
HSO2 = - 70,994 Kcal/mol
Dacă am avea o substanță simplă, valoarea entalpiei ar fi zero. Cu toate acestea, este de remarcat faptul că dacă substanța simplă este un alotrop în reacție, trebuie să fim atenți să știm dacă avem de-a face cu cel mai stabil alotrop al elementului chimic care formează această substanță. O
alotrop mai stabil are întotdeauna o entalpie de zero, deci exercițiul nu va efectua această indicație. Vedeți un tabel cu elementele care formează alotropii și cele care sunt mai stabile:
NOTĂ: Cea mai stabilă formă alotropică a elementului indică substanța găsită în cantitate mai mare în natură.
Calculul entalpiei reacției se numește în general variația entalpiei și este întotdeauna reprezentat de acronim ∆H. Deoarece aceasta este o variație, calcularea entalpiei reacției implică scăderea entalpiei produselor din entalpia reactanților:
∆H = HPENTRU - HR
Calcularea variației de entalpie ne permite să identificăm dacă reacția este endotermă sau exotermă. Dacă rezultatul este negativ, reacția va fi exotermă; dacă rezultatul este pozitiv, reacția va fi endotermă.
∆H = - (exotermic)
∆H = + (endotermic)
Când se efectuează calculul variației de entalpie a unei reacții, este foarte important să fim foarte acordați atenție echilibrului, deoarece valorile entalpiei furnizate de exercițiu sunt întotdeauna exprimate în mol. Astfel, dacă participantul la reacție are mai mult de un mol, trebuie să-i înmulțim valoarea entalpiei cu cantitatea exprimată în echilibrare. Vezi un exemplu:
2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2
Observăm că coeficienții care echilibrează ecuația sunt 2, 3, 2 și 2. Astfel, valorile entalpie ale fiecăruia dintre participanți vor fi:
HZnS = - 49,23. 2 = - 98,46 Kcal/mol
HO2 = 0. 3 = 0 Kcal/mol
HZnO = - 83,24. 2 = - 166,48 Kcal/mol
HSO2 = - 70,994. 2 = - 141.988 Kcal/mol
Din aceste date, putem calcula variația de entalpie a reacției. Merită să ne amintim că trebuie adăugate valorile produselor, precum și cele ale reactivilor:
∆H = HPENTRU - HR
∆H = [(-166,48) + (-141,998)] - [(-98,46) + 0]
∆H = (- 308,468) - (-98,46)
∆H = -308,468 + 98,46
∆H = - 210,008 Kcal/mol
NOTĂ: Deoarece rezultatul a fost negativ, această reacție este exotermă.
Urmați acum rezoluția unui exercițiu vestibular privind calcularea entalpiei unei reacții:
(UFMS) Valoarea lui H pentru ecuația echilibrată de mai jos este: Date: HAg2S = - 32,6 KJ/mol, HH2O = - 285,8 KJ/mol, HH2S = - 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
Datele furnizate de exerciții sunt:
NOTĂ: Cum avem O2 în ecuație, care este cel mai stabil alotrop al oxigenului, entalpia sa este 0 KJ. Deoarece Ag este o substanță simplă, entalpia sa valorează 0 KJ.
HAg2S = - 32,6 KJ/mol
HH2O = - 285,8 KJ/mol
HH2S = - 20,6 KJ/mol
Ținând cont de sold, trebuie să înmulțim coeficientul cu entalpia fiecăruia dintre participanți:
HAg2S = - 32,6. 2 = - 65,2 KJ
HH2O = - 285,8. 2 = - 571,6 KJ
HH2S = - 20,6. 2 = - 41,2 KJ
HO2 = 0. 1 = 0 KJ
HAg = 0. 4 = 0 KJ
În cele din urmă, utilizați doar datele din formula de variație a entalpiei:
∆H = HPENTRU - HR
∆H = [(0) + (-41,2) + 0] - [(-65,2) + (-571,6)]
∆H = (-41,2) - (-636,8)
∆H = -41,2 + 636,8
∆H = 595,6 Kcal/mol
Deoarece rezultatul variației a fost pozitiv, reacția este endotermă.
De mine. Diogo Lopes Dias
Sursă: Brazilia școală - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculo-entalpia-uma-reacao.htm