Come calcoleresti la variazione di entalpia standard per la seguente reazione a 25 ° C: H2O (g) + C (grafite) (s) -> H2 (g) + CO (g)?
Risposta:
#-"131.3 kJ"#
Spiegazione:
È possibile calcolare il Standard entalpia cambio di reazione tramite entalpie standard di formazione delle specie che prendono parte alla reazione, ovvero i reagenti e i prodotti.
Puoi trovare le entalpie standard della formazione, #DeltaH_"f"^@#, Qui:
https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_enthalpy_change_of_formation_%28data_table%29
Nel tuo caso, avresti
- #"For H"_2"O"_text((g]):" " -"241.82 kJ/mol"#
- #"For C"_text((s]):" " "0 kJ/mol"#
- #"For H"_2:" " "0 kJ/mol"#
- #"For CO: " -"110.53 kJ/mol"#
Per trovare il cambiamento di reazione entalpico standard, #DeltaH_"rxn"^@#, usando le entalpie standard di formazione, è necessario tenere conto del fatto che, per una determinata reazione chimica, il cambiamento di entalpia è formatori indipendenti del percorso intrapreso.
In altre parole, puoi passare da questi due reagenti, vapore acqueo e grafite, a quei prodotti, idrogeno e monossido di carbonio, usando le reazioni che descrivono la formazione di ciascuno di questi Composti.
Siccome le variazioni di entalpia per quelle rispettive reazioni sono entalpie standard di formazione, ne consegue che puoi dire
#color(blue)(DeltaH_"rxn"^@ = sum(n xx DeltaH_"f products"^@) - sum(m xx DeltaH_"f reactants"^@))#
Qui #n# e #m# rappresentano rispettivamente i coefficienti stechiometrici dei prodotti e dei reagenti.
Come puoi vedere, vengono fornite entalpie standard di formazione per talpa, quindi devi tenere conto di quante moli di ogni composto hai.
In questo caso, la reazione consuma una talpa di acqua e una talpa di grafite e produrre una talpa di gas idrogeno e una talpa di monossido di carbonio.
Pertanto, hai
#DeltaH_"rxn"^@ = [1color(red)(cancel(color(black)("mole"))) * (-241.82"kJ"/color(red)(cancel(color(black)("mole")))) + 1color(red)(cancel(color(black)("mole"))) * 0"kJ"/color(red)(cancel(color(black)("mole"))))] - [1color(red)(cancel(color(black)("mole"))) * 0"kJ"/color(red)(cancel(color(black)("mole"))) + 1color(red)(cancel(color(black)("mole"))) * (-110.53"kJ"/color(red)(cancel(color(black)("mole"))))]#
#DeltaH_"rxn"^@ = -"241.82 kJ" - (-"110.53 kJ") = color(green)(-"131.3 kJ")#