Recenzije

Izračunavanje entalpijskih promjena pomoću Hessovog zakona

Izračunavanje entalpijskih promjena pomoću Hessovog zakona

Hessov zakon, poznat i kao "Hessov zakon stalnog sakupljanja topline", kaže da je totalna entalpija hemijske reakcije zbroj promjena entalpije za korake reakcije. Stoga promjenu entalpije možete pronaći tako da razbijete reakciju na komponente koraka koji imaju poznate vrijednosti entalpije. Ovaj primjer problema pokazuje strategije kako koristiti Hessov zakon kako bi pronašao promjenu entalpije reakcije koristeći podatke entalpije iz sličnih reakcija.

Problem promjene entalpije u Hessovom zakonu

Koja je vrijednost za HH za sljedeću reakciju?

CS2(l) + 3 O2(g) → CO2(g) + 2 SO2(g)

S obzirom:

C (s) + O2(g) → CO2(g); ΔHf = -393,5 kJ / mol
S (i) + O2(g) → SO2(g); ΔHf = -296,8 kJ / mol
C (s) + 2 S (i) → CS2(l); ΔHf = 87,9 kJ / mol

Rješenje

Hessov zakon kaže da se potpuna promjena entalpije ne oslanja na put pređen od početka do kraja. Entalpija se može izračunati u jednom velikom koraku ili u više manjih koraka.

Da biste riješili ovu vrstu problema, organizujte zadane hemijske reakcije tamo gdje ukupan učinak daje potrebnu reakciju. Postoji nekoliko pravila kojih se morate pridržavati prilikom manipuliranja reakcijom.

  1. Reakcija može biti obrnuta. Ovo će promijeniti znak ΔHf.
  2. Reakcija se može množiti konstantom. Vrijednost ΔHf mora se množiti istom konstantom.
  3. Može se koristiti bilo koja kombinacija prva dva pravila.

Pronalaženje ispravnog puta različito je za svaki problem Hess-ovog zakona i može zahtijevati neke pokušaje i pogreške. Dobro mjesto za početak je pronaći jedan od reaktanata ili proizvoda na kojima postoji samo jedan mol u reakciji. Potreban vam je jedan CO2, a prva reakcija ima jedan CO2 na strani proizvoda.

C (s) + O2(g) → CO2(g), ΔHf = -393,5 kJ / mol

Ovo vam daje CO2 trebate na strani proizvoda i jedan od O2 krtice koje su vam potrebne na reaktantnoj strani. Da dobijem još dva O2 krtice, koristite drugu jednadžbu i pomnožite je sa dva. Ne zaboravite da množite ΔHf takođe po dve.

2 s (i) + 2 o2(g) → 2 SO2(g), ΔHf = 2 (-326,8 kJ / mol)

Sada imate dva dodatna S-a i jedan dodatni C molekul na reaktantnoj strani koji vam nisu potrebni. Treća reakcija također ima dva S i jedan C na reaktantnoj strani. Preokrenite ovu reakciju kako bi se molekuli doveli na stranu proizvoda. Ne zaboravite da promijenite znak na ΔHf.

CS2(l) → C (s) + 2 S (s), ΔHf = -87,9 kJ / mol

Kada se dodaju sve tri reakcije, dodatna dva atoma sumpora i jedan dodatni ugljikov atom se otkazuju, ostavljajući ciljanu reakciju. Ostaje samo zbrajanje vrijednosti ΔHf.

ΔH = -393,5 kJ / mol + 2 (-296,8 kJ / mol) + (-87,9 kJ / mol)
ΔH = -393,5 kJ / mol - 593,6 kJ / mol - 87,9 kJ / mol
ΔH = -1075,0 kJ / mol

Odgovor: Promjena entalpije za reakciju je -1075,0 kJ / mol.

Činjenice o Hessovom zakonu

  • Hessov zakon dobio je ime po ruskom hemičaru i ljekaru Germainu Hessu. Hess je istraživao termohemiju i objavio svoj zakon termohemije 1840. godine.
  • Da bi se primijenio Hessov zakon, svi sastojci kemijske reakcije moraju se odvijati na istoj temperaturi.
  • Hessov zakon može se koristiti za izračunavanje entropije i Gibbove energije osim entalpije.


Video, Sitemap-Video, Sitemap-Videos