直接計算が不可能な理由:
* 複雑な反応: フェノール(C6H5OH)の燃焼は、さまざまな中間産物の形成を含む複数のステップを伴う複雑な化学反応です。 単純な式を直接適用することは正確ではありません。
* 標準条件: 燃焼のモル熱は通常、標準条件(298 kまたは25°Cおよび1 ATM圧力)で報告されます。ただし、燃焼の標準熱はすべての温度に直接適用できません。
燃焼のモル熱を決定する方法:
1。実験測定: フェノールの燃焼のモル熱を決定する最も正確な方法は、熱量計を使用した実験的測定によるものです。これには、制御された条件下で既知の質量のフェノールを慎重に燃やし、放出される熱を測定することが含まれます。
2。標準的な形成エンタルピーの使用: HESSの法則と、反応物と生成物の標準的な形成(ΔHF°)を使用して、燃焼のモル熱を推定できます。
* 方程式:
C6H5OH(L) + 7 O2(g)→6 CO2(g) + 3 H2O(L)
* ヘスの法則:
Δhcombustion=σΔHf°(製品) - σΔHf°(反応物)
* 形成の標準エンタルピーを検索: フェノール、酸素、二酸化炭素、水の標準的な形成エンタルピーを見つける必要があります。 これらの値は通常、熱力学テーブルにあります。
* 計算: 値をヘスの法則方程式に置き換えて、推定燃焼のモル熱を取得します。
重要な考慮事項:
* 物質状態: 使用する形成のエンタルピーが、特定の温度での正しい状態(液体フェノール、気体酸素など)に対応することを確認してください。
* 温度依存性: 燃焼のモル熱は、温度とともにわずかに異なります。 標準値は25°Cでの適切な近似ですが、他の温度では完全に正確ではない場合があります。
例(推定値):
次の標準的な形成エンタルピー(KJ/mol)を見つけたとしましょう。
*ΔHf°(C6H5OH(L))=-165.0
*ΔHf°(O2(g))=0.0
*ΔHf°(CO2(g))=-393.5
*ΔHf°(H2O(L))=-285.8
ヘスの法則を使用してください:
Δhcombustion=[6(-393.5) + 3(-285.8)] - [-165.0 + 7(0.0)]
=-3053.8 kj/mol
覚えておいてください: これは推定値です。 通常、実験測定はより正確です。