Was ist die Standard-Bildungsenthalpie von Methan, vorausgesetzt, die durchschnittliche CH-Bindungsenthalpie beträgt 414 kj / mol und die Reaktionen: C (s) -> C (g) H = 716 kj / mol 2H2 (g) -> 4H (g) H = 872.8 kj / mol & delta;

Antworten:

#DeltaH_"f"^@ = -"67.2 kJ/mol"#

Erläuterung:

Die Standard Enthalpie der Bildung, #DeltaH_"f"^@#ist für eine gegebene Verbindung definiert als die Enthalpieänderung der Reaktion, wenn ein Maulwurf der Verbindung wird aus seinem Bestandteil gebildet Elemente in ihrer stabilsten Form.

In Ihrem Fall ist die Standard-Bildungsenthalpie für Methan, #"CH"_4#wird für die Reaktion berechnet

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

Ihr Ziel hier ist es, einen Weg zu finden, um die Enthalpieänderung der Reaktion für die obige Reaktion durch Verwendung zu erhalten Heß'sches Gesetz.

Sie wissen also, dass der Durchschnitt #"C"-"H"# Bindungsenthalpie entspricht #"414 kJ/mol"#. Beachten Sie, dass dieser Wert a trägt positives Vorzeichen.

Wie Sie wissen, Binden brechen ist ein endothermer Prozess weil es erfordert Energie. Dies bedeutet, dass der Wert, den Sie erhalten, der Energiemenge entspricht erforderlichim Durchschnitt, um a zu brechen #"C"-"H"# Bindung.

Sie sind jedoch interessiert Bildung Methan, so kann man sagen, dass die Enthalpie Reaktionsänderung für

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

wird ein tragen negatives Zeichen, seit dieser zeit bist du Anleihen machen, das ist ein exothermer Prozess.

Da machst du vier #"C" - "H"# Anleihen werden Sie haben

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

Die beiden anderen Reaktionen, die Ihnen gegeben wurden, sind

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

und

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

Beachten Sie diese Gleichung #color(purple)((3))# stellt die Bruch von zwei #"H"-"H"# Anleihen, weshalb es ein positives Vorzeichen trägt.

Da Heß'sches Gesetz sagt Ihnen, dass die Gesamtenthalpieänderung für eine Reaktion ist unabhängig Über den Pfad oder die Anzahl der Schritte können Sie Gleichungen hinzufügen #color(purple)((1))#, #color(purple)((2))#, und #color(purple)((3))# bekommen

#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)^@#

Sie werden also haben

#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")#

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