>> 自然の科学 >  >> 化学

エンタルピー変化は、水溶液の反応に対してどのように決定できますか?

水溶液中の反応のエンタルピー変化を決定する方法は次のとおりです。

1。熱量測定

* 原則: 熱量測定は、化学反応中に吸収または放出される熱を測定​​します。溶液の温度の変化は、熱伝達に直接関係しています。

* 手順:

*断熱された熱量計に反応物を慎重に混ぜます(例えば、蓋付きの発泡スチロールカップ)。

*溶液の初期温度と最終温度を測定します。

*溶液の比熱容量と溶液の質量を使用して、熱変化(Q)を計算します。

*必要に応じて、熱量計自体の熱容量を説明します。

* 方程式:

* q =m * c *Δt

* Q =熱吸収または放出(ジュール)

* M =溶液の質量(グラム)

* c =溶液の比熱容量(j/g°C)

*Δt=温度の変化(°C)

* エンタルピー変化:

*エンタルピー変化(ΔH)は、熱変化(Q)を制限反応物のモル数で割ったものに等しくなります。

* Δh=q / molesの制限反応物

2。ヘスの法則

* 原則: ヘスの法律は、初期条件と最終条件が同じである限り、反応のエンタルピー変化は採取された経路とは無関係であると述べています。

* 手順:

*全体的な反応を分解して、エンタルピーの変化がわかっている一連の単純な反応に分類します。

*方程式(逆、係数を掛けます)を操作して、全体的な反応に合わせます。

*個々の反応のエンタルピー変化を合計して、全体的な反応のエンタルピー変化を得ます。

* 例:

*反応:A + B→C

*既知の反応:

* A + D→E(ΔH1)

* E→C + D(ΔH2)

*目的の反応を得るには、2番目の反応を逆転させ、方程式を追加します。

* A + D→E(ΔH1)

* C + D→E(-ΔH2)

* A + B→C(ΔH1-ΔH2)

*したがって、反応A + B→CのΔHはΔH1-ΔH2です。

3。形成の標準エンタルピー

* 原則: 標準的な形成エンタルピー(ΔHF°)は、標準状態(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場合のエンタルピー変化です。

* 手順:

*各反応物と生成物に標準的な形成(ΔHF°)を使用します。

*次の方程式を使用してエンタルピー変化を計算します。

* ΔH°=σnΔHf°(製品) - σmΔHf°(反応物)

* NとMは、バランスの取れた反応の化学量論係数です。

* 例:

*反応:2H2(g) + O2(g)→2H2O(L)

*ΔHf°(H2(g))=0 kj/mol(標準状態の要素)

*ΔHF°(O2(g))=0 kj/mol(標準状態の要素)

*ΔHf°(H2O(L))=-285.8 kJ/mol

*ΔH°=[2 mol *(-285.8 kj/mol)] - [2 mol * 0 kj/mol + 1 mol * 0 kj/mol] =-571.6 kj

重要な考慮事項:

* 状態記号: 計算に反応物と産物に状態記号(s、l、g、aq)を常に含めてください。

* 比熱容量: 溶液の組成が熱容量に影響するため、水だけでなく *溶液 *の比熱容量を使用します。

* 標準条件: エンタルピーの変化は、標準条件(25°Cおよび1 ATM)でしばしば報告されます。必要に応じて、標準のエンタルピー変更に適切な値を使用していることを確認してください。

特定の反応を念頭に置いている場合はお知らせください。計算を進めるのを手伝うことができます。

  1. 科学者は化学結合内のポテンシャルエネルギーをどのように参照していますか?
  2. 固体塩化ナトリウムは電流の優れた導体ですか?
  3. どのようにして汚染された水をガスに変えますか?
  4. どのような有機分子が化学反応を播種しますか?
  5. ヒ素にはいくつの核がありますか?
  6. 周期表のタイプ2金属はどこにありますか?