A leckék anyagaiból megtudhatja, melyik kémiai reakcióegyenletet nevezzük termokémiainak. A leckét a számítási algoritmus tanulmányozásának szenteljük termokémiai egyenlet reakciók.
Téma: Anyagok és átalakulásaik
Lecke: Számítások termokémiai egyenletekkel
Szinte minden reakció hő felszabadulásával vagy elnyelésével megy végbe. A reakció során felszabaduló vagy elnyelt hőmennyiséget ún kémiai reakció termikus hatása.
Ha a hőhatást egy kémiai reakció egyenletébe írjuk, akkor egy ilyen egyenletet nevezünk termokémiai.
A termokémiai egyenletekben a közönséges kémiai egyenletekkel ellentétben meg kell jelölni az összesítés állapota anyagok (szilárd, folyékony, gáznemű).
Például a kalcium-oxid és a víz közötti reakció termokémiai egyenlete így néz ki:
CaO (s) + H 2 O (l) = Ca (OH) 2 (s) + 64 kJ
A kémiai reakció során felszabaduló vagy elnyelt Q hő mennyisége arányos a reaktáns vagy termék anyagmennyiségével. Ezért termokémiai egyenletek segítségével különféle számítások végezhetők.
Nézzünk példákat a problémamegoldásra.
1. feladat:Határozza meg a 3,6 g víz lebontására fordított hőmennyiséget a vízbomlási reakció TCA-ja szerint:
Ezt a problémát az arány segítségével oldhatja meg:
36 g víz lebontása során 484 kJ nyelődött el
a bomlás során 3,6 g víz nyelődött el x kJ
Ily módon felírható a reakció egyenlete. A probléma teljes megoldását az 1. ábra mutatja.
Rizs. 1. Az 1. feladat megoldásának megfogalmazása
A probléma úgy is megfogalmazható, hogy a reakcióhoz létre kell hozni egy termokémiai egyenletet. Nézzünk egy példát egy ilyen feladatra.
2. probléma: Ha 7 g vas kölcsönhatásba lép a kénnel, 12,15 kJ hő szabadul fel. Ezen adatok alapján alkossa meg a reakció termokémiai egyenletét.
Felhívom a figyelmet arra, hogy erre a problémára a válasz maga a reakció termokémiai egyenlete.
Rizs. 2. A 2. feladat megoldásának formalizálása
1. Feladat- és gyakorlatgyűjtemény kémiából: 8. évfolyam: tankönyvekhez. P.A. Orzsekovszkij és mások: „Kémia. 8. osztály” / P.A. Orzsekovszkij, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006. (80-84. o.)
2. Kémia: szervetlen. kémia: tankönyv. 8. osztály számára Általános oktatás létesítése /G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Oktatás, OJSC „Moszkva Tankönyvek”, 2009. (§23)
3. Enciklopédia gyerekeknek. 17. kötet Kémia / Fejezet. ed.V.A. Volodin, Ved. tudományos szerk. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.
További webes források
1. Feladatok megoldása: számítások termokémiai egyenletekkel ().
2. Termokémiai egyenletek ().
Házi feladat
1) p. 69 feladat 1.,2 a „Kémia: szervetlen” tankönyvből. kémia: tankönyv. 8. osztály számára Általános oktatás intézmény." /G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Oktatás, OJSC „Moszkva Tankönyvek”, 2009.
2) 80-84. o., 241., 245. sz a Kémia feladat- és gyakorlatgyűjteményéből: 8. évfolyam: tankönyvekhez. P.A. Orzsekovszkij és mások: „Kémia. 8. osztály” / P.A. Orzsekovszkij, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006.
Bármi kémiai reakció energia felszabadulásával vagy elnyelésével együtt hő formájában.
A hő felszabadulása vagy elnyelése alapján megkülönböztetik hőtermelőÉs endoterm reakciók.
Hőtermelő A reakciók olyan reakciók, amelyek során hő szabadul fel (+Q).
Az endoterm reakciók olyan reakciók, amelyek során hő abszorbeálódik (-Q).
A reakció termikus hatása (K) az a hőmennyiség, amely bizonyos mennyiségű kezdeti reagens kölcsönhatása során felszabadul vagy elnyelődik.
A termokémiai egyenlet egy kémiai reakció termikus hatását meghatározó egyenlet. Tehát például a termokémiai egyenletek a következők:
Azt is meg kell jegyezni, hogy a termokémiai egyenleteknek szükségszerűen tartalmazniuk kell információkat a reagensek és termékek aggregált állapotáról, mivel a hőhatás értéke ettől függ.
Példa tipikus feladat a reakció termikus hatásának meghatározásához:
Amikor az egyenlet szerint 45 g glükóz oxigénfelesleggel reagál
C 6 H 12 O 6 (szilárd) + 6O 2 (g) = 6CO 2 (g) + 6H 2 O (g) + Q
700 kJ hő szabadult fel. Határozza meg a reakció termikus hatását! (Írja a számot a legközelebbi egész számra.)
Számítsuk ki a glükóz mennyiségét:
n(C6H12O6) = m(C6H12O6) / M(C6H12O6) = 45 g / 180 g/mol = 0,25 mol
Azok. Amikor 0,25 mol glükóz kölcsönhatásba lép oxigénnel, 700 kJ hő szabadul fel. A feltételben bemutatott termokémiai egyenletből az következik, hogy 1 mól glükóz oxigénnel való kölcsönhatása Q-val megegyező hőmennyiséget (a reakció termikus hatása) eredményez. Akkor a következő arány a helyes:
0,25 mol glükóz - 700 kJ
1 mol glükóz - Q
Ebből az arányból a megfelelő egyenlet következik:
0,25 / 1 = 700 / Q
Ennek megoldásával azt találjuk, hogy:
Így a reakció termikus hatása 2800 kJ.
Sokkal gyakrabban bent Egységes államvizsga-feladatok a termokémiában a hőhatás értéke már ismert, mert a feltétel megadja a teljes termokémiai egyenletet.
Ebben az esetben vagy egy ismert mennyiségű reagenssel vagy termékkel felszabaduló/elnyelt hőmennyiséget kell kiszámítani, vagy fordítva, ismert hőértékből meg kell határozni a tömegét, térfogatát vagy mennyiségét. a reakció bármely résztvevőjének anyaga.
A termokémiai reakcióegyenlet szerint
3Fe 3 O 4 (tv.) + 8Al (tv.) = 9Fe (tv.) + 4Al 2 O 3 (tv.) + 3330 kJ
68 g alumínium-oxid képződik. Mennyi hő szabadult fel? (Írja a számot a legközelebbi egész számra.)
Számítsuk ki az alumínium-oxid anyag mennyiségét:
n (Al 2 O 3) = m (Al 2 O 3) / M (Al 2 O 3) = 68 g / 102 g/mol = 0,667 mol
A reakció termokémiai egyenlete szerint 4 mol alumínium-oxid képződésekor 3330 kJ szabadul fel. Esetünkben 0,6667 mol alumínium-oxid keletkezik. Miután az ebben az esetben felszabaduló hőmennyiséget x kJ-vel jelöljük, létrehozzuk az arányt:
4 mol Al 2 O 3 - 3330 kJ
0,667 mol Al 2 O 3 - x kJ
Ez az arány megfelel a következő egyenletnek:
4 / 0,6667 = 3330 / x
Ezt megoldva azt kapjuk, hogy x = 555 kJ
Azok. 68 g alumínium-oxid képződésekor a termokémiai egyenletnek megfelelően az állapotban 555 kJ hő szabadul fel.
Egy reakció eredményeként, melynek termokémiai egyenlete
4FeS 2 (tv.) + 11O 2 (g) = 8SO 2 (g) + 2Fe 2 O 3 (tv.) + 3310 kJ
1655 kJ hő szabadult fel. Határozzuk meg a felszabaduló kén-dioxid térfogatát (l) (sz.). (Írja a számot a legközelebbi egész számra.)
A reakció termokémiai egyenlete szerint 8 mol SO 2 képződésekor 3310 kJ hő szabadul fel. Esetünkben 1655 kJ hő szabadult fel. Legyen ebben az esetben a képződött SO 2 mennyisége x mol. Akkor igazságos a következő arány:
8 mol SO 2 - 3310 kJ
x mol SO 2 - 1655 kJ
Amiből az egyenlet következik:
8/x = 3310/1655
Ennek megoldásával azt találjuk, hogy:
Így a keletkező SO 2 anyag mennyisége ebben az esetben 4 mol. Ezért a térfogata egyenlő:
V(SO 2) = V m ∙ n(SO 2) = 22,4 l/mol ∙ 4 mol = 89,6 l ≈ 90 l(egész számokra kerekítve, mivel ez kötelező a feltételben.)
A kémiai reakciók termikus hatásával kapcsolatban több elemzett probléma található.
A leckék anyagaiból megtudhatja, melyik kémiai reakcióegyenletet nevezzük termokémiainak. A leckét a termokémiai reakcióegyenlet számítási algoritmusának tanulmányozására szánjuk.
Téma: Anyagok és átalakulásaik
Lecke: Számítások termokémiai egyenletekkel
Szinte minden reakció hő felszabadulásával vagy elnyelésével megy végbe. A reakció során felszabaduló vagy elnyelt hőmennyiséget ún kémiai reakció termikus hatása.
Ha a hőhatást egy kémiai reakció egyenletébe írjuk, akkor egy ilyen egyenletet nevezünk termokémiai.
A termokémiai egyenletekben a közönséges kémiai egyenletektől eltérően az anyag halmazállapotát (szilárd, folyékony, gáznemű) kell feltüntetni.
Például a kalcium-oxid és a víz közötti reakció termokémiai egyenlete így néz ki:
CaO (s) + H 2 O (l) = Ca (OH) 2 (s) + 64 kJ
A kémiai reakció során felszabaduló vagy elnyelt Q hő mennyisége arányos a reaktáns vagy termék anyagmennyiségével. Ezért termokémiai egyenletek segítségével különféle számítások végezhetők.
Nézzünk példákat a problémamegoldásra.
1. feladat:Határozza meg a 3,6 g víz lebontására fordított hőmennyiséget a vízbomlási reakció TCA-ja szerint:
Ezt a problémát az arány segítségével oldhatja meg:
36 g víz lebontása során 484 kJ nyelődött el
a bomlás során 3,6 g víz nyelődött el x kJ
Ily módon felírható a reakció egyenlete. A probléma teljes megoldását az 1. ábra mutatja.
Rizs. 1. Az 1. feladat megoldásának megfogalmazása
A probléma úgy is megfogalmazható, hogy a reakcióhoz létre kell hozni egy termokémiai egyenletet. Nézzünk egy példát egy ilyen feladatra.
2. probléma: Ha 7 g vas kölcsönhatásba lép a kénnel, 12,15 kJ hő szabadul fel. Ezen adatok alapján alkossa meg a reakció termokémiai egyenletét.
Felhívom a figyelmet arra, hogy erre a problémára a válasz maga a reakció termokémiai egyenlete.
Rizs. 2. A 2. feladat megoldásának formalizálása
1. Feladat- és gyakorlatgyűjtemény kémiából: 8. évfolyam: tankönyvekhez. P.A. Orzsekovszkij és mások: „Kémia. 8. osztály” / P.A. Orzsekovszkij, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006. (80-84. o.)
2. Kémia: szervetlen. kémia: tankönyv. 8. osztály számára Általános oktatás létesítése /G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Oktatás, OJSC „Moszkva Tankönyvek”, 2009. (§23)
3. Enciklopédia gyerekeknek. 17. kötet Kémia / Fejezet. ed.V.A. Volodin, Ved. tudományos szerk. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.
További webes források
1. Feladatok megoldása: számítások termokémiai egyenletekkel ().
2. Termokémiai egyenletek ().
Házi feladat
1) p. 69 feladat 1.,2 a „Kémia: szervetlen” tankönyvből. kémia: tankönyv. 8. osztály számára Általános oktatás intézmény." /G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Oktatás, OJSC „Moszkva Tankönyvek”, 2009.
2) 80-84. o., 241., 245. sz a Kémia feladat- és gyakorlatgyűjteményéből: 8. évfolyam: tankönyvekhez. P.A. Orzsekovszkij és mások: „Kémia. 8. osztály” / P.A. Orzsekovszkij, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006.
A termokémiai reakcióegyenletek fogalma
A kémiai reakciók egyenleteit, amelyekben a hőhatást jelezzük, termokémiai egyenleteknek nevezzük. A termikus hatást az AN reakció entalpiájának változásaként adjuk meg. A termokémiai egyenletekben a közönséges kémiai egyenletektől eltérően az anyagok halmazállapotát kell feltüntetni (folyékony „folyékony”, szilárd „szilárd” vagy gáz halmazállapotú „g”). Ez annak a ténynek köszönhető, hogy ugyanaz az anyag különböző aggregációs állapotokban eltérő entalpiával rendelkezik. Ezért az azonos anyagokat érintő, de eltérő aggregációs állapotú kémiai reakciókat eltérő hőhatás jellemzi.
A reakció termikus hatását a termokémiai egyenletekben kétféleképpen jelöljük:
1) csak az AN jelet jelölje - ha csak azt kell megjegyeznie, hogy a reakció exo- vagy endoterm:
A termokémiai egyenletben megadott entalpiaváltozás a kémiai egyenletnek ugyanaz a része, mint az anyagok képletei, ezért ugyanazoknak az összefüggéseknek engedelmeskedik. Például az etán égési egyenletéhez:
Más mennyiségű reagens vagy termék esetén a hőmennyiség arányosan változik.
Gyakran a termokémiai egyenletek használatának megkönnyítése érdekében az együtthatókat csökkentik úgy, hogy a számításokhoz használt anyagok képleteit 1-es együttható előzi meg. Természetesen ebben az esetben más együtthatók törtnek bizonyulhatnak, és arányosan csökkenteni kell az entalpiaváltozás értékét. Így a nátrium és a víz fent megadott reakciójára felírhatjuk a termokémiai egyenletet:
Termokémiai reakcióegyenletek felállítása 1. példa Amikor a nitrogén 1 mól anyaggal oxigénnel reagál, és nitrogén(N)-oxid képződik, 181,8 kJ energia nyelődik el. Írja fel a reakció termokémiai egyenletét!
Megoldás. Mivel az energia elnyelődik, AH pozitív szám. A termokémiai egyenlet így nézne ki:
2. példa: Hidrogén-jodid szintézisreakciója egyszerű gáznemű anyagokból AN = +52 kJ/mol. Írjon fel termokémiai egyenletet a hidrogén-jodid egyszerű anyagokra való bomlására!
Megoldás. A hidrogén-jodid szintézis és bomlás reakciói ellentétes reakciók. A 18.4. ábrát elemezve megállapíthatjuk, hogy ebben az esetben az anyagok, így entalpiáik is megegyeznek. Az egyetlen különbség az, hogy melyik anyag a reakció terméke és melyik a reaktáns. Ennek alapján arra a következtetésre jutunk, hogy az ellentétes folyamatokban az AN-ok értékükben azonosak, de előjelükben eltérőek. Tehát a hidrogén-jodid szintézisreakciójához:
Mivel a gyakorlatban az anyagok tömegét vagy térfogatát mérik, pontosan ezekből az adatokból kell termokémiai egyenleteket felállítani. Példa. Amikor 18 g tömegű folyékony víz keletkezett, az egyszerű anyagokból 241,8 kJ hő szabadult fel. Írja fel a reakció termokémiai egyenletét! Megoldás. A 18 g tömegű víz az anyag mennyiségének felel meg: n(H 2 O) = m / M = 18 g / 18 g / mol = 1 mol. Az egyszerű anyagokból történő vízképződés reakciójának egyenletében pedig a víz képletét 2-es együttható előzi meg. Ez azt jelenti, hogy a termokémiai egyenletben meg kell jegyezni az entalpia változását, amikor víz keletkezik 2 mol anyagmennyiség, azaz 241,8. 2 = 483,6:
Az élelmiszerek címkéjén fel kell tüntetni az energiaértéküket, amelyet gyakran kalóriatartalomnak neveznek. A legtöbb ember számára az élelmiszerek kalóriatartalmára vonatkozó információ elgondolkodtat: „Mennyi súlyt fogok hízni, ha ezt eszem?” Valójában a címkén feltüntetett számok 100 g termék teljes égésének reakciójának hőhatásai. szén-dioxidés vizet. Ezt a hőhatást gyakran elavult hőmértékegységekben adják meg – kalóriákban vagy kilokalóriákban (1 cal = 4,18 J, 1 kcal = 4,18 kJ), innen ered a „kalória” kifejezés.
Kulcs gondolat
Az entalpiaváltozás a kémiai reakció során felszabaduló vagy elnyelt hő mennyiségi jellemzője.
Feladatok az anyag elsajátításához
210. Milyen reakcióegyenleteket nevezünk termokémiai reakcióegyenleteknek?
211. Határozza meg, hogy a megadott termokémiai egyenletek közül melyik felel meg az exoterm folyamatoknak? endoterm folyamatok?
212. Az ammónia szintézisének termokémiai egyenletével számítsa ki, hogy mennyi hő szabadul fel: a) ha 1 mól anyag mennyiségben nitrogént fogyasztunk; b) ammónia képződése 2 mol mennyiségű anyaggal. 1\12 (g) + 3H2 (g) = 2NH3 (n); DN = -92 kJ/mol.
213. A szén égési reakciójának entalpiaváltozása 393,5 kJ/mol. Írja fel a reakció termokémiai egyenletét!
214. A metán elégetésekor 1 mol anyagból 890 kJ energia szabadult fel. Írja fel a reakció termokémiai egyenletét!
215. A vas(11)-oxidot szén(11)-oxid redukálja vasra. Ez a reakció 1 mól vas keletkezésekor 1318 kJ hő felszabadulásával jár. Írja fel a reakció termokémiai egyenletét!
216. Amikor a hidrogén kölcsönhatásba lép a jóddal, hidrogén-jodid képződik 2 mol mennyiségű anyaggal. Ebben az esetben 101,6 kJ energia nyelődött el. Írja fel a reakció termokémiai egyenletét!
217. A 211. feladatban szereplő termokémiai egyenletek felhasználásával alkosson termokémiai egyenleteket az alábbi reakciókra: a) higany(II)-oxid képződése egyszerű anyagokból; b) a hidrogén-klorid lebontása; c) glükóz képződése a fotoszintézis során.
218. A szén(I)-oxid égése során 2 mol anyagból 566 kJ energia szabadult fel. Írja fel a reakció termokémiai egyenletét!
219. A 197 g tömegű bárium-karbonát lebontásához 272 kJ hő szükséges. Írja fel a reakció termokémiai egyenletét!
220. Amikor az 56 g tömegű vas kölcsönhatásba lép a kénnel, 95 kJ hő szabadul fel. Írja fel a reakció termokémiai egyenletét!
221. Hasonlítsa össze a megadott termokémiai egyenleteket, és magyarázza el az entalpiaváltozás különbségeit!
222*. A kloridsav nátrium-hidroxiddal történő semlegesítési reakciójának entalpiájának változása -56,1 kJ/mol, kálium-hidroxiddal - -56,3 kJ/mol. Amikor a nitrátsav lítium-hidroxiddal reagál, az entalpiaváltozás -55,8 kJ/mol. Miért gondolja, hogy ezeknek a reakcióknak a termikus hatásai közel azonosak?
Ez tankönyvi anyag
88. feladat.
Melyik reakció hőhatása egyenlő a metán képződéshőjével? Számítsa ki a metán képződéshőjét a következő termokémiai egyenletek alapján:
A) H2 (g) + 1/2O 2 (g) = H20 (1); = -285,84 kJ;
b) C (k) + O 2 (g) = CO 2 (g); = -393,51 kJ;
c) CH4 (g) + 2O 2 (g) = 2H 2O (1) + CO 2 (g); = -890,31 kJ.
Válasz: -74,88 kJ.
Megoldás:
.
105 Pa). A metán képződése hidrogénből és szénből a következőképpen ábrázolható:
C (grafit) + 2H2 (g) = CH4 (g); = ?
Ezen egyenletek alapján a feladat körülményeinek megfelelően, figyelembe véve, hogy a hidrogén vízzé, a szén szén-dioxiddá, a metán szén-dioxiddá és vízzé ég, és a Hess-törvény alapján a termokémiai egyenletek ugyanúgy működtethetők, mint az algebrai. azok. A kívánt eredmény eléréséhez meg kell szorozni az (a) hidrogén égési egyenletet 2-vel, majd ki kell vonni a hidrogén (a) és szén (b) égési egyenletek összegét a metán égési egyenletéből (c):
CH 4 (g) + 2O 2 (g) - 2 H 2 (g) + O 2 (g) - C (k) + O 2 (g) =
= 2H 2O (l) + CO 2-2H 2O-CO 2;
= -890,31 – [-393,51 + 2(-285,84).
CH4 (g) = C (k) + 2H2 (k); = +74,88 kJ.2
Mivel a képződéshő egyenlő az ellenkező előjelű bomláshővel, akkor
(CH4) = -74,88 kJ.
Válasz: -74,88 kJ.
89. feladat.
Melyik reakció hőhatása egyenlő a kalcium-hidroxid képződéshőjével? Számítsa ki a kalcium-hidroxid képződési hőjét a következő termokémiai egyenletek alapján:
Ca (k) + 1/20 (g) = CaO (k); = -635,60 kJ;
H2 (g) + 1/2O 2 (g) = H20 (1); = -285,84 kJ;
CaO (k) + H 2O (l) = Ca (OH) 2 (k); = -65,06 kJ.
Válasz: -986,50 kJ.
Megoldás:
A standard képződéshő megegyezik azzal a reakcióhővel, amely 1 mól anyagból egyszerű anyagokból normál körülmények között keletkezik (T = 298 K; p = 1,0325 .
105 Pa). A kalcium-hidroxid képződése egyszerű anyagokból a következőképpen ábrázolható:
Ca (k) + O 2 (g) + H 2 (g) = Ca (OH) 2 (k); = ?
A probléma körülményei szerint megadott egyenletek alapján, figyelembe véve, hogy a hidrogén vízzé ég, a kalcium pedig oxigénnel reagálva CaO-t képez, akkor a Hess-törvény alapján a termokémiai egyenletek ugyanúgy működtethetők. mint algebraiak. A kívánt eredmény eléréséhez mind a három egyenletet össze kell adni:
CaO (k) + H 2 O (l) + Ca (k) + 1/2O (g) + H 2 (g) + 1/2O 2 (g = (OH) 2 (k) + CaO (k) + H20 (1);
= -65,06 + (-635,60) + (-285,84) = -986,50 kJ.
Mivel az egyszerű anyagok szabványos képződéshőit hagyományosan nullának tekintik, a kalcium-hidroxid képződési hője megegyezik az egyszerű anyagokból (kalcium, hidrogén és oxigén) történő képződésének hőhatásával:
== (Ca(OH)2 = -986,50 kJ.2
Válasz: -986,50 kJ.
90. feladat.
A folyékony benzin égési reakciójának hőhatása vízgőz és szén-dioxid képződésével egyenlő -3135,58 kJ. Készítsünk termokémiai egyenletet erre a reakcióra, és számítsuk ki a C 6 H 6 képződéshőjét (l). Válasz: +49,03 kJ.
Megoldás:
Termokémiainak nevezzük azokat a reakcióegyenleteket, amelyekben a kémiai vegyületek szimbólumai mellett aggregációs vagy kristálymódosulási állapotukat, valamint a termikus hatások számértékét tüntetik fel. A termokémiai egyenletekben, hacsak nincs külön feltüntetve, a Qp állandó nyomáson a hőhatások értékei megegyeznek a rendszer entalpiaváltozásával. Az értéket általában az egyenlet jobb oldalán adjuk meg, vesszővel vagy pontosvesszővel elválasztva. Az anyag aggregáltsági állapotára a következő rövidített megnevezések elfogadottak: g - gáznemű, g - folyékony, j - kristályos. Ezeket a szimbólumokat elhagyjuk, ha az anyagok aggregált állapota nyilvánvaló, például O 2, H 2 stb.
A reakció termokémiai egyenlete:
C 6 H 6 (1) + 7/2O 2 = 6CO 2 (g) + 3H 2O (g); = -3135,58 kJ.
Az anyagok szabványos képződéshőinek értékei speciális táblázatokban vannak megadva. Figyelembe véve, hogy az egyszerű anyagok képződési hőjét hagyományosan nullának tekintjük. A reakció hőhatása a Hess-törvény következményével számítható ki:
6 (CO 2) + 3 =0 (H 2 O) – (C 6 H 6)
(C6H6) = -;
(C6H6) = - (-3135,58) = +49,03 kJ.
Válasz:+49,03 kJ.
91. feladat.
Számítsa ki, mennyi hő szabadul fel 165 liter (n.s.) acetilén C 2 H 2 elégetésekor, ha az égéstermékek szén-dioxid és vízgőz? Válasz: 924,88 kJ.
Megoldás:
Termokémiainak nevezzük azokat a reakcióegyenleteket, amelyekben a kémiai vegyületek szimbólumai mellett aggregációs vagy kristálymódosulási állapotukat, valamint a termikus hatások számértékét tüntetik fel. A termokémiai egyenletekben, hacsak nincs külön feltüntetve, a Qp állandó nyomáson a hőhatások értékei megegyeznek a rendszer entalpiaváltozásával. Az értéket általában az egyenlet jobb oldalán adjuk meg, vesszővel vagy pontosvesszővel elválasztva. Az anyag aggregáltsági állapotára a következő rövidített megnevezések elfogadottak: G- gáznemű, és- folyékony, Nak nek-- kristályos. Ezeket a szimbólumokat elhagyjuk, ha az anyagok aggregált állapota nyilvánvaló, például O 2, H 2 stb.
A reakcióegyenlet a következő:
C 2H 2 (g) + 5/2O 2 (g) = 2CO 2 (g) + H 2O (g); = ?
2(CO 2) + (H 2 O) – (C 2 H 2);
= 2(-393,51) + (-241,83) – (+226,75) = -802,1 kJ.
A reakció során 165 liter acetilén elégetése során felszabaduló hőt a következő arányból határozzuk meg:
22,4: -802,1 = 165: x; x = 165 (-802,1)/22,4 = -5908,35 kJ; Q = 5908,35 kJ.
Válasz: 5908,35 kJ.
92. feladat.
Az ammónia égésekor vízgőz és nitrogén-oxid képződik. Mennyi hő szabadul fel a reakció során, ha normál körülmények között 44,8 liter NO-t kapunk? Válasz: 452,37 kJ.
Megoldás:
A reakcióegyenlet a következő:
NH 3 (g) + 5/4O 2 = NO (g) + 3/2 H 2 O (g)
Az anyagok szabványos képződéshőinek értékei speciális táblázatokban vannak megadva. Figyelembe véve, hogy az egyszerű anyagok képződési hőjét hagyományosan nullának tekintjük. A reakció hőhatása a Hess-törvény következményével számítható ki:
= (NO) + 3/2 (H2O) – (NH3);
= +90,37 +3/2 (-241,83) – (-46,19) = -226,185 kJ.
A termokémiai egyenlet a következő lesz:
A 44,8 liter ammónia elégetésekor felszabaduló hőt a következő arányból számítjuk ki:
22,4: -226,185 = 44,8: x; x = 44,8 (-226,185)/22,4 = -452,37 kJ; Q = 452,37 kJ.
Válasz: 452,37 kJ
