Qual è l'entalpia standard di formazione del metano, dato che l'entalpia del legame CH medio è 414 kj / mol e le reazioni: C (s) -> C (g) H = 716 kj / mol 2H2 (g) -> 4H (g) H = 872.8 kj / mol?

The Standard entalpia di formazione, #DeltaH_"f"^@#, per un dato composto è definito come il cambiamento entalpico di reazione quando una talpa di detto composto è formato dal suo costituente elementi nella loro forma più stabile.

Nel tuo caso, l'entalpia standard di formazione del metano, #"CH"_4#, viene calcolato per la reazione

#"C"_text((s]) + 2"H"_text(2(g]) -> "CH"_text(4(g])#

Il tuo obiettivo qui sarà quello di trovare un modo per ottenere l'entalpia cambio di reazione per la reazione sopra usando Legge di Hess.

Quindi, sai che la media #"C"-"H"# entalpia di legame è uguale a #"414 kJ/mol"#. Si noti che questo valore porta a segno positivo.

Come sapete, rottura del legame è un processo endotermico perché richiede energia. Ciò significa che il valore dato a te corrisponde a quanta energia è necessario, in media, al fine di rompere a #"C"-"H"# legame.

Tuttavia, sei interessato formando metano, quindi puoi dire che l'entalpia cambia reazione per

#"C"_text((g]) + 4"H"_text((g]) -> "CH"_text(4(g])" " " "color(purple)((1))#

porterà a segno negativo, da questa volta lo sei fare obbligazioni, che è un processo esotermico.

Dal momento che stai facendo quattro #"C" - "H"# obbligazioni, avrai

#DeltaH_"rxn 1"^@ = 4 xx (-"414 kJ/mol") = -"1656 kJ/mol"#

Le altre due reazioni che ti sono state date sono

#"C"_text((s]) -> "C"_text((g]), " "DeltaH_text(rxn 2)^@ = "716 kJ/mol"" " " "color(purple)((2))#

e

#2"H"_text(2(g]) -> 4"H"_text((g])," " DeltaH_text(rxn 3)^@ = "872.8 kJ/mol" " " " "color(purple)((3))#

Si noti che equazione #color(purple)((3))# rappresenta la rottura di due #"H"-"H"# obbligazioni, motivo per cui porta un segno positivo.

Dal Legge di Hess ti dice che il cambiamento globale di entalpia per una reazione è formatori indipendenti del percorso o del numero di passi effettuati, è possibile aggiungere equazioni #color(purple)((1))#, #color(purple)((2))# e #color(purple)((3))# ottenere

#color(white)(xxxxxxx)"C"_text((s]) -> color(red)(cancel(color(black)("C"_text((g])))), " " " "DeltaH_text(rxn 2)^@ = "716 kJ/mol"#
#color(red)(cancel(color(black)("C"_text((g])))) + color(blue)(cancel(color(black)(4"H"_text((g])))) -> "CH"_text(4(g]), " "color(white)(x)DeltaH_text(rxn 1)^@ = -"1656 kJ/mol"#
#color(white)(xxxxx)2"H"_text(2(g]) -> color(blue)(cancel(color(black)(4"H"_text((g]))))," " " "DeltaH_text(rxn 3)^@ = "872.8 kJ/mol"#
#color(white)(xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx)/color(white)(xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx)#

#"C"_text((s]) + 2"H"_text(2(g]) -> "CH"_text(4(g])," " " "DeltaH_text(rxn)^@ = DeltaH_text(f)^@#

Avrai così

#DeltaH_"f"^@ = DeltaH_"rxn 1"^@ + DeltaH_"rxn 2"^@ + DeltaH_"rxn 3"^@#

#DeltaH_"f"^@ = "716 kJ/mol" + (-"1656 kJ/mol") + "872.8 kJ/mol"#

#DeltaH_"f"^@ = color(green)(-"67.2 kJ/mol")#