Adott a $ \ ce {C3H8 + 5O2 – > 3CO2 + 4H2O} $ és a $ \ ce {H2O (l)} $ képződésének entalpiája $ \ pu {-285,3 kJ / mol} $ és $ \ ce {CO2 (g)} $ $ \ pu {-393,5 kJ / mol} $, és a reakció égési entalpiája $ \ pu {-2220,1 kJ / mol} $, meg kell találnom a propán képződésének hőjét.
Saját kezdeti elképzelésem az volt, hogy Hess törvényét használom, és kaptam $ [3 (-393.5) + 4 (-285.3)] – [-2220.1] = \ pu {-101.6 kJ} $
Akkor kételkedtem magamban, mert Hess törvénye megadja a $ \ Delta H ^ o_ \ text {rxn} $ értéket, amely eltér a $ \ Delta H ^ o_ \ mathrm {f} $ for $ \ ce {C3H8} $ értéktől megtalálni.
Tehát egy másik megközelítést alkalmaztam az egyes egyenletek felhasználásával a $ \ ce {H2O, CO2} $ és $ \ ce {C3H8 + 5H2O – > 3CO2 + 4H2O} $ és az egyenletek kombinálásával megkapjuk az egyenletet a $ \ ce {C3H8} $ képződéséhez (ami $ \ ce {3C + 4H2 –
C3H8} $). Az egyenletek manipulálása után kaptam $ + 2220,1 – 1141,2 – 1180,5 = \ pu {-101,6 kJ} $ értéket.
Ugyanazt a választ kaptam, és meg akarom érteni, miért működik még mindig Hess törvénye, annak ellenére, hogy a Hess törvényében használt egyenletnek semmi köze nem volt a $ \ pu {1 mol képződéséhez } $ \ ce {C3H8} $. Értem a második módszeremet, de miért működik az első módszer?
Megjegyzések
- Ez ' s a Hess ' törvény lényegét, vagy tágabb értelemben azt a tényt, hogy az entalpia állapotfüggvény: az út nem fontos, csak a cél az . (Javítsa meg az egyenletét, BTW.)
- Igen, javítsa az egyenleteit. A számok összege nem egyenlő a kilodzsaulokkal!
Válasz
Az első módszeremnél korábban használt egyenlet téves volt . Hess törvénye alapján tudjuk, hogy az égési entalpia változása $ \ pu {-2201,1 kJ / mol} $. Így:
$$ \ Delta H ^ \ circ_ \ text {rxn} = -22201.1 = [3 (−393.5) + 4 (−285.3)] – [5 (0) + x] $$
ahol $ x $ a propán képződésének hője.
Az egyenlet megoldásával $ x = \ pu {-101,6 kJ / mol} $ -ot kapunk.
Megjegyzések
- 3 kombinálásával egyenletek $$ 3CO_2 + 4H_2O – > C_3H_8 + 5O_2 \ Delta H = 2220 kJ $$ $$ 3C + 3O_2 = > 3CO_2 \ Delta H = 3 (394) kJ $$ $$ 4H_2 = 2O_2 = > 4H_2O \ Delta H = 4 (286) kJ $$ $$ 3C + 4H_2O = C_3H_8 \ Delta H = 2220 + 3 (394) + 4 (286) $$ miért tévedtem?