Wissenschaft

Beispiel Problem der Enthalpieänderung einer Reaktion

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

 

Enthalpie Überprüfung

Möglicherweise möchten Sie die Gesetze der Thermochemie sowie der endothermen und exothermen Reaktionen lesen, bevor Sie beginnen. Die Enthalpie ist eine thermodynamische Eigenschaft. die die Summe der inneren Energie, die einem System hinzugefügt wird, und dem Produkt aus Druck und Volumen ist. Dies ist ein Maß für die Fähigkeit des Systems, Wärme abzugeben und nicht mechanische Arbeiten auszuführen. In Gleichungen wird die Enthalpie mit dem Großbuchstaben H bezeichnet, während die spezifische Enthalpie in Kleinbuchstaben h angegeben ist. Seine Einheiten sind normalerweise Joule. Kalorien oder BTUs.

Die Änderung der Enthalpie ist direkt proportional zur Anzahl der Reaktanten und Produkte. Sie bearbeiten diese Art von Problem, indem Sie die Änderung der Enthalpie für die Reaktion verwenden oder sie aus den Bildungswärmen der Reaktanten und Produkte berechnen und diese Werte dann multiplizieren die tatsächliche Menge (in Mol) des vorhandenen Materials.

 

Enthalpieproblem

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

 

Lösung

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 besagt, dass ΔH für die Zersetzung von 1 Mol H 2 O 2 -98,2 kJ beträgt, so dass diese Beziehung als Umrechnungsfaktor verwendet werden kann .

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

Verwenden Sie diese Werte:

ΔH=1,00 g H 2 O 2 × 1 Mol H 2 O 2 / 34,0 g H 2 O 2 × –98,2 kJ / 1 Mol H 2 O 2
ΔH=-2,89 kJ

 

Antworten

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, um eine Antwort in Energieeinheiten zu 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.

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