Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

17.17: Розрахунок теплоти реакції від теплоти пласта

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19309

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Природні алмази видобувають з майданчиків по всьому світу. Однак ціна на природні алмази ретельно контролюється, тому досліджуються інші джерела алмазів. Доступно кілька різних методів отримання синтетичних алмазів, як правило, передбачають обробку вуглецю при дуже високих температурах і тиску. Вироблені алмази зараз мають високу якість, але в основному використовуються в промислових цілях. Алмази - один з найтвердіших доступних матеріалів і широко використовуються для різання та шліфування інструментів.

    Розрахунок теплоти реакції від теплоти пласта

    Застосування закону Гесса дозволяє використовувати стандартні теплоти освіти для опосередкованого розрахунку теплоти реакції для будь-якої реакції, що відбувається в стандартних умовах. Зміна ентальпії, яка відбувається спеціально в стандартних умовах, називається стандартною ентальпією (або теплотою) реакції і дається символ\(\Delta H^\text{o}\). Стандартну теплоту реакції можна обчислити, використовуючи наступне рівняння.

    \[\Delta H^\text{o} = \sum n \Delta H^\text{o}_\text{f} \: \text{(products)} - \sum n \Delta H^\text{o}_\text{f} \: \text{(reactants)}\nonumber \]

    Символ\(\Sigma\) є грецькою літерою сигма і означає «сума». Нормативна теплота реакції дорівнює сумі всіх стандартних теплот утворення продуктів за вирахуванням суми всіх стандартних теплот утворення реагентів. Символ "\(n\)" означає, що кожна теплота освіти спочатку повинна бути помножена на його коефіцієнт в збалансованому рівнянні.

    Стандартні теплоти утворення відібраних речовин
    Таблиця\(\PageIndex{1}\): Стандартні теплоти утворення обраних речовин
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; "> Речовина \(\Delta H^\text{o}_\text{f}\)\(\left( \text{kJ/mol} \right)\) Речовина \(\Delta H^\text{o}_\text{f}\)\(\left( \text{kJ/mol} \right)\)
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{Al_2O_3} \left( s \right)\) -1669.8 \(\ce{H_2O_2} \left( l \right)\) -187.6
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{BaCl_2} \left( s \right)\) -860.1 \(\ce{KCl} \left( s \right)\) -435.87
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{Br_2} \left( g \right)\) 30.91 \(\ce{NH_3} \left( g \right)\) -46.3
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{C} \left( s, graphite \right)\) 0 \(\ce{NO} \left( g \right)\) 90.4
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{C} \left( s, diamond \right)\) 1,90 \(\ce{NO_2} \left( g \right)\) 33.85
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{CH_4} \left( g \right)\) -74.85 \(\ce{NaCl} \left( s \right)\) -411.0
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{C_2H_5OH} \left( l \right)\) -276.98 \(\ce{O_3} \left( g \right)\) 142.2
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{CO} \left( g \right)\) -110.5 \(\ce{P} \left( s, white \right)\) 0
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{CO_2} \left( g \right)\) -393.5 \(\ce{P} \left( s, red \right)\) -18.4
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{CaO} \left( s \right)\) -635,6 \(\ce{PbO} \left( s \right)\) -217.86
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{CaCO_3} \left( s \right)\) -1206.9 \(\ce{S} \left( rhombic \right)\) 0
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{HCl} \left( g \right)\) -92.3 \(\ce{S} \left( monoclinic \right)\) 0,30
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{CuO} \left( s \right)\) -155.2 \(\ce{SO_2} \left( g \right)\) -296.1
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{CuSO_4} \left( s \right)\) -769.86 \(\ce{SO_3} \left( g \right)\) -395,2
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{Fe_2O_3} \left( s \right)\) -822.2 \(\ce{H_2S} \left( s \right)\) -20.15
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{H_2O} \left( g \right)\) -241.8 \(\ce{SiO_2} \left( s \right)\) -859,3
    \ (\ pageIndex {1}\): Стандартні теплоти утворення виділених речовин» style="vertical-align:middle; ">\(\ce{H_2O} \left( l \right)\) -285.8 \(\ce{ZnCl_2} \left( s \right)\) -415.89
    Приклад\(\PageIndex{1}\)

    Розрахуйте стандартну теплоту реакції\(\left( \Delta H^\text{o} \right)\) для реакції газу окису азоту з киснем з утворенням газу двоокису азоту.

    Рішення
    Крок 1: Перерахуйте відомі величини та плануйте проблему.
    Відомий
    • \(\Delta H^\text{o}_\text{f}\)для\(\ce{NO} \left( g \right) = 90.4 \: \text{kJ/mol}\)
    • \(\Delta H^\text{o}_\text{f}\)для\(\ce{O_2} \left( g \right) = 0\) (елемент)
    • \(\Delta H^\text{o}_\text{f}\)для\(\ce{NO_2} \left( g \right) = 33.85 \: \text{kJ/mol}\)
    Невідомий

    Спочатку напишіть збалансоване рівняння для реакції. Потім застосовують рівняння для розрахунку стандартної теплоти реакції від стандартних теплот пласта.

    Крок 2: Вирішіть.

    Збалансоване рівняння таке:\(2 \ce{NO} \left( g \right) + \ce{O_2} \left( g \right) \rightarrow 2 \ce{NO_2} \left( g \right)\)

    Застосування рівняння з тексту:

    \[\begin{align*} \Delta H^\text{o} &= \left[ 2 \: \text{mol} \: \ce{NO_2} \left( 33.85 \: \text{kJ/mol} \right) \right] - \left[ 2 \: \text{mol} \: \ce{NO} \left( 90.4 \: \text{kJ/mol} \right) + 1 \: \text{mol} \: \ce{O_2} \left( 0 \: \text{kJ/mol} \right) \right] \\ &= -113 \: \text{kJ} \end{align*}\nonumber \]

    Стандартна теплота реакції дорівнює\ (-113\:\ text {kJ}\ nonumber\]

    Крок 3: Подумайте про свій результат.

    Реакція екзотермічна, що має сенс, оскільки це реакція горіння, а реакції горіння завжди виділяють тепло.

    Резюме

    • Зміна ентальпії, яка відбувається спеціально в стандартних умовах, називається стандартною ентальпією (або теплотою) реакції і дається символ\(\Delta H^\text{o}\).
    • Стандартні теплоти реакції можна розраховувати за стандартними теплотами пласта.