Як знайти ентальпію реакції-

Метод1З 3:

Рішення задач на ентальпію

1. 
   Визначте реагенти та продукти реакції.будь-яка хімічна реакція має реагенти і продукти реакції. Продукт реакції створюється в результаті взаємодії реагентів. Іншими словами реагенти-це інгредієнти в рецепті, а продукт реакції — це готову страву. Щоб знайти ∆H реакції, необхідно знати реагенти і продукти реакції.

   • Наприклад, необхідно знайти ентальпію реакції утворення води з водню і кисню: 2h₂ (водень) + O₂ (кисень) → 2h₂O (вода). У цій реакції H₂і O₂ – реагенти, А H₂ O — продукт реакції.
2. 
   Визначте загальну масу реагентів. Далі необхідно підрахувати масу реагентів. Якщо ви не можете зважити їх, то підрахуйте молекулярну масу, щоб знайти фактичну. Молекулярна маса-це постійна, яку можна знайти в періодичній таблиці Менделєєва або в інших таблицях молекул і сполук. Помножте масу кожного реагенту на число молей.

   • У нашому прикладі реагенти водень і кисень мають молекулярні маси 2 г і 32 г відповідно. Оскільки ми використовуємо 2 моль водню (коефіцієнт в хімічній реакції перед воднем h₂) і 1 моль кисню (відсутність коефіцієнта перед O₂ позначає 1 моль), то загальна маса реагентів розраховується наступним чином:
     2 х (2 г) + 1 х (32 г) = 4 Г + 32 г = 36 г
3. 
   Визначте теплоємність продукту. Далі визначте теплоємність продукту реакції. Кожна молекула має певну величину теплоємності, яка є постійною. Знайдіть цю постійну в таблицях підручника з хімії. Існує кілька одиниць вимірювання теплоємності; в наших розрахунках ми будемо використовувати Дж/г°C.

   • Зверніть увагу на те, що при наявності декількох продуктів реакції вам буде потрібно розрахувати теплоємність кожного, а потім скласти їх, щоб отримати ентальпію всієї реакції.
   • У нашому прикладі, продукт реакції-вода, яка має теплоємність4,2 Дж/г°c.
4. 
   Знайдіть зміну температури. Тепер ми знайдемо ∆t-різницю температур до і після реакції. З початкової температури (T1) відніміть кінцеву температуру (T2). Найчастіше в задачах з хімії використовується шкала Кельвіна (К) (хоча за шкалою Цельсія (°С) вийде той же результат).

   • У нашому прикладі давайте припустимо, що початкова температура реакції була 185 K, а після реакції стала 95 K, значить, ∆T обчислюється так:
     ∆T = T2-T1 = 95 K - 185 K = -90 k
5. 
   Знайдіть ентальпію за формулою ∆H =m xs x ∆T. якщо відома m — маса реагентів, s — теплоємність продукту реакції і ∆T — зміна температури, то можна підрахувати ентальпію реакції. Підставте значення в формулу ∆H = mx s x ∆T і отримаєте ентальпію. Результат обчислюється в Джоулях (Дж).

   • У нашому прикладі ентальпія обчислюється так:
     ∆H = (36 г) x (4,2 ДжК - 1 г - 1) x (-90 K) = -13608 Дж
6. 
   Визначте, виділяється або поглинається енергія в ході даної реакції. Одна з найпоширеніших причин, по якій потрібно обчислити ∆H на практиці, — дізнатися, чи реакція екзотермічної (виділення тепла і зниження власної енергії) або ендотермічний (поглинання тепла з навколишнього середовища і підвищення власної енергії). Якщо значення ∆H позитивне, значить, реакція ендотермічна. Якщо негативне, значить, реакція екзотермічна. Чим більше абсолютне значення ∆h, тим більше енергії виділяється або поглинається. Будьте обережні, якщо збираєтеся проводити практичний досвід: під час реакцій з високим значенням ентальпії може відбутися велике вивільнення енергії, і якщо воно протікає швидко, то може привести до вибуху.

   • У нашому прикладі кінцевий результат вийшов рівним -13608 Дж. Перед значенням ентальпії негативний знак, а це означає, що реакціяЕкзотермічна. Гарячі гази (у вигляді пари) h₂ і O₂ повинні виділити деяку кількість тепла, щоб утворити молекулу води, тобто реакція утворення H₂O є екзотермічною.