Kun otetaan huomioon yhtälö $ \ ce {C3H8 + 5O2 – > 3CO2 + 4H2O} $ ja että $ \ ce {H2O (l)} $: n muodostumisen entalpiat ovat $ \ pu {-285,3 kJ / mol} $ ja $ \ ce {CO2 (g)} $ on $ \ pu {-393,5 kJ / mol} $, ja reaktion palamisentalpia on $ \ pu {-2220,1 kJ / mol} $, minun on löydettävä propaanin muodostumislämpö.
Oma alun perin ajatus oli käyttää Hessin lakia, ja sain $ [3 (-393.5) + 4 (-285.3)] – [-2220.1] = \ pu {-101.6 kJ} $
Sitten epäilin itseäni, koska Hessin laki antaa $ \ Delta H ^ o_ \ text {rxn} $, joka eroaa $ \ Delta H ^ o_ \ mathrm {f} $: sta $ \ ce {C3H8} $: ssa, jota yritämme löytää.
Joten käytin toista lähestymistapaa käyttämällä yksittäisiä yhtälöitä muodostamaan $ \ ce {H2O, CO2} $ ja $ \ ce {C3H8 + 5H2O – > 3CO2 + 4H2O} $ ja yhdistämällä yhtälöt saadaksesi yhtälön $ \ ce {C3H8} $ muodostumiselle (joka on $ \ ce {3C + 4H2 –
C3H8} $). Yhtälöiden käsittelyn jälkeen sain $ + 2220,1 – 1141,2 – 1180,5 = \ pu {-101,6 kJ} $.
Sain saman vastauksen ja haluan ymmärtää, miksi Hessin laki toimii edelleen, vaikka yhtälöllä, jota käytin Hessin laissa, ei ollut mitään tekemistä $ \ pu {1 mol: n muodostumisen kanssa } $ / $ {ce {C3H8} $. Ymmärrän toisen menetelmän, mutta miksi ensimmäinen menetelmä toimii?
Kommentit
- Että ' s itse Hessin ' lain ydin, tai laajemmin, siitä tosiasiasta, että entalpia on tilan funktio: polku ei ole tärkeä, vain kohde on . (Korjaa yhtälösi, BTW.)
- Kyllä, korjaa yhtälöt. Numerosummat eivät ole yhtä suuria kuin kilodžoulit!
Vastaa
Yhtälö, joka minulla oli aiemmin ensimmäisessä menetelmässäni, oli väärä . Hessin lain mukaan tiedämme palamisentalpian muutoksen olevan $ \ pu {-2201,1 kJ / mol} $. Siten:
$$ \ Delta H ^ \ circ_ \ text {rxn} = -22201.1 = [3 (−393.5) + 4 (−285.3)] – [5 (0) + x] $$
jossa $ x $ on propaanin muodostumislämpö.
Yhtälön ratkaisemisessa saadaan $ x = \ pu {-101,6 kJ / mol} $.
Kommentit
- yhdistämällä 3 yhtälöt $$ 3CO_2 + 4H_2O – > C_3H_8 + 5O_2 \ Delta H = 2220 kJ $$ $$ 3C + 3O_2 = > 3CO_2 \ Delta H = 3 (394) kJ $$ $$ 4H_2 = 2O_2 = > 4H_2O \ Delta H = 4 (286) kJ $$ $$ 3C + 4H_2O = C_3H_8 \ Delta H = 2220 + 3 (394) + 4 (286) $$ miksi olin väärässä?