Výpočet entalpie reakcie

vykonať výpočet entalpia reakcie znamená to určiť zmenu energie, ktorá nastala od zmiešania reaktantov po tvorbu produktov. V rovnici nižšie máme zastúpenie reaktantov a produktov

A + B → C + D

• A + B = činidlá

• C + D = produkty

Každý účastník reakcie má entalpiu (H), to znamená, že každý účastník má určité množstvo energie. V priebehu reakcie sa prerušia väzby medzi reaktantmi a vytvoria sa väzby medzi atómami produktov. Týmto spôsobom sa počas chemickej reakcie vytvorí kolísanie energie.

Na určenie výpočtu entalpie reakcie je najprv potrebné poznať jednotlivé entalpie každého z účastníkov. Normálne cvičenia vždy dávajú hodnoty entalpie reaktantov a produktov. Napríklad:

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

Ak by sme mali jednoduchú látku, hodnota entalpie by bola nula. Je však pozoruhodné, že ak je jednoduchá látka v reakcii alotrop, musíme byť opatrní, aby sme vedeli, či máme do činenia s najstabilnejším alotropom chemického prvku, ktorý tvorí túto látku. O

alotrop stabilnejší má vždy nulovú entalpiu, takže cvičenie túto indikáciu nevykoná. Pozrite si tabuľku s prvkami, ktoré tvoria allotropy, a prvkami, ktoré sú stabilnejšie:

POZNÁMKA: Najstabilnejšia alotropná forma prvku označuje látku nachádzajúcu sa vo väčšom množstve v prírode.

Výpočet entalpie reakcie sa všeobecne nazýva variácia entalpie a vždy je reprezentovaná skratkou ∆H. Keďže ide o variáciu, výpočet entalpie reakcie zahŕňa odčítanie entalpie produktov od entalpie reaktantov:

∆H = H_PRE - H_R

Výpočet variácie entalpie nám umožňuje identifikovať, či je reakcia endotermická alebo exotermická. Ak je výsledok negatívny, reakcia bude exotermická; ak je výsledok pozitívny, reakcia bude endotermická.

∆H = - (exotermické)
∆H = + (endotermické)

Pri výpočte variácie entalpie reakcie je veľmi dôležité, aby sme boli veľmi dávajte pozor na rovnováhu, pretože hodnoty entalpie poskytované cvičením sú vždy vyjadrené v mol. Ak má teda účastník reakcie viac ako jeden mól, musíme jeho hodnotu entalpie vynásobiť jeho množstvom vyjadreným v bilancovaní. Pozrite si príklad:

Neprestávaj teraz... Po reklame viac ;)

2 ZnS + 3 O₂ → 2 ZnO + 2 SO₂

Pozorujeme, že koeficienty, ktoré vyrovnávajú rovnicu, sú 2, 3, 2 a 2. Hodnoty entalpie každého z účastníkov teda budú:

• 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

Z týchto údajov môžeme vypočítať variáciu entalpie reakcie. Je potrebné pripomenúť, že hodnoty produktov sa musia spočítať, ako aj hodnoty činidiel:

∆H = H_PRE - 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

POZNÁMKA: Keďže výsledok bol negatívny, táto reakcia je exotermická.

Teraz postupujte podľa riešenia vestibulárneho cvičenia na výpočet entalpie reakcie:

(UFMS) Hodnota H pre vyváženú rovnicu nižšie je: Údaje: 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

Údaje poskytnuté cvičeniami sú:

POZNÁMKA: Ako máme O₂ v rovnici, ktorá je najstabilnejším alotropom kyslíka, je jeho entalpia 0 KJ. Keďže Ag je jednoduchá látka, jeho entalpia má hodnotu 0 KJ.

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

Berúc do úvahy rovnováhu, musíme koeficient vynásobiť entalpiou každého z účastníkov:

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

Nakoniec stačí použiť údaje vo vzorci variácie entalpie:

∆H = H_PRE - 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

Keďže výsledok variácie bol pozitívny, reakcia je endotermická.

Od mňa, Diogo Lopes Dias