Beispiel Problem der Enthalpieänderung einer Reaktion

Dieses Beispielproblem zeigt, wie die Enthalpie für die Zersetzung von Wasserstoffperoxid ermittelt wird.

Vielleicht möchten Sie die überprüfen Gesetze der Thermochemie und Endotherme und exotherme Reaktionen Bevor Sie beginnen. Enthalpie ist a thermodynamische Eigenschaft Das ist die Summe der inneren Energie, die einem System hinzugefügt wird, und des Produkts aus Druck und Volumen. Dies ist ein Maß für die Fähigkeit des Systems, Wärme abzugeben und nichtmechanische Arbeiten auszuführen. In Gleichungen wird die Enthalpie mit dem Großbuchstaben H bezeichnet, während die spezifische Enthalpie in Kleinbuchstaben h angegeben ist. Seine Einheiten sind in der Regel Joule, Kalorien oder BTUs.

Die Änderung der Enthalpie ist direkt proportional zur Anzahl der Reaktanten und Produkte. Sie arbeiten also mit diesem Typ von Problem mit der Änderung der Enthalpie für die Reaktion oder durch Berechnung aus den Bildungswärmen der Reaktanten und Produkte und dann Multiplizieren dieses Wertes mit der tatsächlichen Menge (in Mol) des vorhandenen Materials.

Wasserstoffperoxid zersetzt sich gemäß der folgenden thermochemischen Reaktion:
H.₂Ö₂(l) → H.₂O (l) + 1/2 O.₂(G); ΔH = -98,2 kJ
Berechnen Sie die Enthalpieänderung ΔH, wenn sich 1,00 g Wasserstoffperoxid zersetzen.

Diese Art von Problem wird gelöst, indem eine Tabelle verwendet wird, um die Änderung der Enthalpie nachzuschlagen, es sei denn, sie wird Ihnen (wie hier) gegeben. Die thermochemische Gleichung sagt uns, dass ΔH für die Zersetzung von 1 Mol H.₂Ö₂ ist -98,2 kJ, daher kann diese Beziehung als verwendet werden Umrechnungsfaktor.

Sobald Sie die Änderung der Enthalpie kennen, müssen Sie die Anzahl der Mol der relevanten Verbindung kennen, um die Antwort zu berechnen. Verwendung der Periodensystem die Massen von Wasserstoff und Sauerstoff zu addieren Atome in Wasserstoffperoxid finden Sie die molekulare Masse von H.₂Ö₂ beträgt 34,0 (2 x 1 für Wasserstoff + 2 x 16 für Sauerstoff), was bedeutet, dass 1 mol H.₂Ö₂ = 34,0 g H.₂Ö₂.

Verwenden dieser Werte:

ΔH = 1,00 g H.₂Ö₂ x 1 mol H.₂Ö₂ / 34,0 g H.₂Ö₂ x -98,2 kJ / 1 mol H.₂Ö₂
ΔH = -2,89 kJ

Die Änderung der Enthalpie ΔH bei Zersetzung von 1,00 g Wasserstoffperoxid beträgt = -2,89 kJ

Es ist eine gute Idee, Ihre Arbeit zu überprüfen, um sicherzustellen, dass sich alle Umrechnungsfaktoren aufheben und Sie eine Antwort in Energieeinheiten erhalten. Der häufigste Fehler bei der Berechnung ist das versehentliche Umschalten von Zähler und Nenner eines Umrechnungsfaktors. Die andere Gefahr sind bedeutende Zahlen. In diesem Problem wurden die Änderung der Enthalpie und der Masse der Probe beide unter Verwendung von 3 signifikanten Zahlen angegeben, daher sollte die Antwort unter Verwendung der gleichen Anzahl von Ziffern angegeben werden.