1。バランスの取れた化学式を書きます
エタンの燃焼(c₂H₆)は、酸素(o₂)と反応して二酸化炭素(CO₂)と水(H₂O)を生成することを伴います。 バランスの取れた方程式は次のとおりです。
2c₂h₆(g) + 7o₂(g)→4co₂(g) + 6時間o(l)
2。標準的な形成エンタルピーを使用します(ΔH f °)
* 形成の標準エンタルピー: エンタルピーは、標準状態(通常は25°Cおよび1 ATM)の要素から1モルの化合物が形成されると変化します。これらの値は、標準の熱力学テーブルで見つけることができます。
* ヘスの法則: ヘスの法律では、反応のエンタルピー変化は採用された経路とは無関係であると述べています。つまり、それは初期および最終状態にのみ依存します。これを使用して、燃焼のためにエンタルピー変化を計算できます。
3。燃焼のエンタルピー変化を計算します(ΔH comb )
燃焼のエンタルピー変化は、次の式を使用して計算されます。
ΔH comb =σδh f °(製品)-σΔH f °(反応物)
* 製品: 製品の形成の標準エンタルピーの合計(CO₂およびH₂O)を計算します。
* 反応物: 反応物の形成の標準エンタルピーの合計を計算します(c₂h₆およびo₂)。
* 注: 標準状態の元素の形成の標準エンタルピーはゼロです(例:ΔH f °(o₂)=0)。
計算の例:
次の標準的な形成エンタルピーを仮定しましょう。
*Δh f °(c₂h₆)=-84.7 kj/mol
*Δh f °(co₂)=-393.5 kj/mol
*Δh f °(h₂o)=-285.8 kj/mol
これで、これらの値を方程式に差し込むことができます。
ΔH comb =[4 *ΔH f °(co₂) + 6 *Δh f °(h₂o)] - [2 *Δh f °(c₂h₆) + 7 *Δh f °(o₂)]
ΔH comb =[4 *(-393.5 kJ/mol) + 6 *(-285.8 kJ/mol)] - [2 *(-84.7 kJ/mol) + 7 *(0 kJ/mol)]]
ΔH comb =-3119.6 kj/mol
したがって、エタンの燃焼のエンタルピー変化は-3119.6 kJ/molです。これは、エタンの燃焼が発熱反応であり、大量の熱エネルギーを放出することを示しています。
重要なメモ:
*標準的な形成エンタルピーに正しい記号(正または負)を使用してください。
*燃焼のエンタルピー変化は、通常、燃料のモルごとに報告されます(この場合はエタン)。
*計算する値は、使用される形成の標準エンタルピーの特定の値によってわずかに異なる場合があります。