1。バランスの取れた燃焼反応を書きます:
メタノール(Ch₃OH)の燃焼は、二酸化炭素(CO₂)と水(H₂O)を生成します。
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2ch₃oh(l) + 3o₂(g)→2co₂(g) + 4h₂o(l)
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2。形成の標準エンタルピーを調べます(ΔH f °):
反応に関与する物質にこれらの値が必要です。 通常、これらは教科書またはオンラインデータベースで見つけることができます。典型的な値を使用した例は次のとおりです。
*Δh f °[ch₃oh(l)] =-238.6 kj/mol
*Δh f °[co₂(g)] =-393.5 kj/mol
*Δh f °[h₂o(l)] =-285.8 kj/mol
*Δh f °[o₂(g)] =0 kj/mol(標準状態の要素にはΔh f °=0)
3。反応のエンタルピー変化を計算します(ΔH rxn °):
次の式を使用してください。
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ΔH rxn °=σ[ΔH f °(製品)] - σ[ΔH f °(反応物)]
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この場合:
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ΔH rxn °=[2 *ΔH f °(co₂) + 4 *Δh f °(h₂o)] - [2 *Δh f °(ch₃oh) + 3 *Δh f °(o₂)]
ΔH rxn °=[2 *(-393.5 kJ/mol) + 4 *(-285.8 kJ/mol)] - [2 *(-238.6 kJ/mol) + 3 *(0 kJ/mol)]]
ΔH rxn °=-1453.8 kj/mol
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4。メタノールのキログラムあたりのエンタルピー変化をKJに変換:
* メタノールのモル質量(Ch₃OH): 32.04 g/mol =0.03204 kg/mol
* kj/molをKJ/kgに変換:
*ΔH rxn を分割します °メタノールのモル質量による:
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ΔH rxn °(kj/kg)=-1453.8 kj/mol/0.03204 kg/mol =-45364 kj/kg
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したがって、燃焼中のメタノール1キログラムあたりの熱量は、約-45,364 kJ/kgです。 負の兆候は、反応が発熱性であることを示します(熱を放出)。
重要なメモ:
*使用される形成値の標準エンタルピーは、標準条件(298 Kおよび1 ATM)の場合です。
*この計算は、完全な燃焼を想定しています。 現実には、不完全な燃焼が発生する可能性があり、その結果、一酸化炭素(CO)とすすが生成され、放出される熱に影響します。