Esempio di problema di entalpia Cambiamento di una reazione

Questo problema di esempio mostra come trovare l'entalpia per la decomposizione del perossido di idrogeno.

Potresti voler rivedere il Leggi della termochimica e Reazioni endotermiche ed esotermiche prima di iniziare. L'entalpia è a proprietà termodinamica questa è la somma dell'energia interna che viene aggiunta a un sistema e il prodotto della sua pressione e volume. È una misura della capacità del sistema di rilasciare calore ed eseguire lavori non meccanici. Nelle equazioni, l'entalpia è indicata dalla lettera maiuscola H, mentre l'entalpia specifica è minuscola h. Le sue unità sono di solito joule, calorie o BTU.

Il cambiamento di entalpia è direttamente proporzionale al numero di reagenti e prodotti, quindi lavori in questo tipo del problema usando il cambiamento di entalpia per la reazione o calcolandolo dai calori di formazione del reagenti e prodotti e quindi moltiplicando questo valore per la quantità effettiva (in moli) di materiale presente.

Il perossido di idrogeno si decompone secondo la seguente reazione termochimica:
H₂O₂(l) → H₂O (l) + 1/2 O₂(G); ΔH = -98,2 kJ
Calcola la variazione di entalpia, ΔH, quando si decompone 1,00 g di perossido di idrogeno.

Questo tipo di problema viene risolto usando una tabella per cercare il cambiamento di entalpia a meno che non ti venga dato (come è qui). L'equazione termochimica ci dice che ΔH per il decomposizione di 1 mole di H₂O₂ è -98,2 kJ, quindi questa relazione può essere utilizzata come a fattore di conversione.

Una volta che conosci il cambiamento di entalpia, devi conoscere il numero di moli del composto rilevante per calcolare la risposta. Usando il Tavola periodica per sommare le masse di idrogeno e ossigeno atomi nel perossido di idrogeno, trovi il massa molecolare di H.₂O₂ è 34,0 (2 x 1 per idrogeno + 2 x 16 per ossigeno), il che significa che 1 mol H₂O₂ = 34,0 g H.₂O₂.

Utilizzando questi valori:

ΔH = 1,00 g H₂O₂ x 1 mol H₂O₂ / 34,0 g H₂O₂ x -98,2 kJ / 1 mol H₂O₂
ΔH = -2,89 kJ

La variazione di entalpia, ΔH, quando si decompone 1,00 g di perossido di idrogeno = -2,89 kJ

È una buona idea controllare il tuo lavoro per assicurarti che tutti i fattori di conversione si annullino per darti una risposta in unità di energia. L'errore più comune commesso nel calcolo è la commutazione accidentale del numeratore e del denominatore di un fattore di conversione. L'altra trappola è cifre significative. In questo problema, la variazione di entalpia e massa del campione sono state entrambe fornite usando 3 cifre significative, quindi la risposta dovrebbe essere riportata usando lo stesso numero di cifre.