Применим следствие из закона Гесса

Подставляя табличные значения, получаем

Применим следствие из закона Гесса

Вычислите энтальпию (теплоту) образования этана.

Решение:

DН⁰₂₉₈ = [2DН⁰ ₂₉₈(СО₂) + 3DН⁰₂₉₈(Н₂О)] - [DН⁰₂₉₈(С₂Н₆) + 3¹/₂DН⁰₂₉₈(О₂)]

DН⁰₂₉₈(С₂Н₆) = 2(-393,51) + 3(-285,84) + 1559,87 = -84,67 кДж/моль

Ответ: DН⁰₂₉₈(С₂Н₆) = -84,67 кДж.

2) Рассчитать количество тепла, необходимое для испарения 1 м³ воды.

Решение:

Запишем уравнение фазового перехода H₂O_(ж) = H₂O_(г).

Н ⁰_{298 исп. (}Н₂О _2Ож) = H⁰ ₂₉₈(Н₂О _г)– H⁰ (Н₂О _ж)= –242 – (–286) = 44 кДж/моль.

Для испарения 1 м³ (5,56·10⁴ моль) воды потребуется 44·5,56·10⁴ = =2,42·10⁶ кДж.

На примере реакции нейтрализации покажем методику проведения экспериментальных расчетов тепловых эффектов химических реакций.

Реакции нейтрализации относится к наиболее распространенным в химии реакциям. Они протекают при взаимодействии кислот с основаниями.

Рассмотрим данную реакцию на примере взаимодействия сильной кислоты с сильным основанием.

Молекулярная форма – HCl + NaOH = NaCl + H₂O,

полная ионная форма – H⁺ + Cl^– + Na⁺ + OH^– = Na⁺ + Cl^– + H₂O,

сокращенная ионная форма – H⁺ + OH^– = Н₂O.

Таким образом, все реакции между сильными кислотами и основаниями имеют общую сокращенную ионную форму.

Термохимическое уравнение данной реакции имеет вид

H⁺_(p) + OH^–_(p) = H₂O_(ж), DН⁰ ₂₉₈ = -57,2 кДж/моль.

Экспериментальная проверка теплового эффекта данной реакции проводится на калориметрическая установка, наиболее простой вариант которой приведен на рисунке 1.

Во внутреннем стакане калориметра проводят реакцию между растворами кислоты и щелочи. Растворы должны иметь одинаковую температуру с калориметром и окружающей средой.

В ходе реакции выдаляется энергия, которая расходуется на нагрев содержимого калориметра, в результате чего его температура повышается. Вычислив изменение температуры (∆t) и зная теплоемкости всех частей калориметра или постоянную калориметра можно найти количество выделившейся энергии.

Рисунок 1 Схема калориметрической установки

Для получения точных результатов необходимо применять специальную калориметрическую установку.