science >> Wetenschap >  >> Wiskunde

Hoe Enthalpies van Reactie te berekenen


Tijdens een chemische reactie wordt energie overgedragen in de vorm van warmte. Om te bepalen of een chemische reactie endotherm of exotherm is - of de reactie warmte absorbeert of warmte afgeeft - kunnen we de warmte-uitwisseling meten tussen de chemische reactie en zijn omgeving. Omdat de uitwisseling van warmte niet direct kan worden gemeten, meten wetenschappers de verandering in de temperatuur van een gegeven reactie of de enthalpie van een chemische reactie om dezelfde conclusie te bereiken. Met een rekenmachine en een vormtafel in de hand is het berekenen van de enthalpieën van de reactie eenvoudig.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Het berekenen van de enthalpie, of verandering van de totale systeemtemperatuur, van een chemische reactie, stelt wetenschappers in staat om de hoeveelheid energie te bepalen die wordt uitgewisseld tussen de omgeving en een gegeven chemische reactie. De enthalpieverandering voor een reactie is gelijk aan de som van de enthalpieën van de vorming van alle producten, minus de som van de enthalpieën van de vorming van alle reactanten.

Tafels en uitbalancering

Aan bereken de enthalpie van een chemische reactie, balanceer eerst de chemische vergelijking. Als dat is gebeurd, gebruik dan een vormingswarmte om de formatiewarmtewaarden (ΔHf) voor de verbindingen in de vergelijking te bepalen. Let op de warmte van vormvastheid van elke verbinding.

Bepaal producten en reagentia

Volgens de wet van Hess, een van de grondslagen van de thermodynamica, is de totale enthalpie-verandering voor een chemische reactie onafhankelijk van de route waarmee die chemische verandering plaatsvindt. Met andere woorden, ongeacht hoeveel stappen zijn betrokken bij de chemische reactie, de enthalpie verandering voor een reactie is gelijk aan de som van de enthalpie van de vorming van alle producten, minus de som van de enthalpie van de vorming van alle reactanten. De vergelijking voor enthalpieën van reacties kan vervolgens worden uitgedrukt als:

ΔHr = ΣΔHf (producten) - ΣΔHf (reactanten)

Bepaal welke van de verbindingen producten zijn of reactanten in de chemische vergelijking en stop ze dan in de Hess Law-vergelijking.

Bepaal het aantal mol

Op een heat van formatietabel wordt de ΔHf-waarde voor een gegeven verbinding weergegeven in termen van kilojoules (kJ) per mol (mol). Elke vermelde waarde is de vormingswarmte van een enkele eenheid van de gegeven verbinding. Als de enthalpie van een chemische reactie met meerdere eenheden van een verbinding wordt berekend, vermenigvuldig dan de ΔHf-waarden met de benodigde mollen. Wanneer dit is gebeurd, kunt u de Hess-vergelijking in de wet voltooien om de enthalpie van de chemische reactie te berekenen.