Πώς καταλαβαίνετε τη μοριακή θερμότητα της φαινόλης καύσης στους 25 βαθμούς Κελσίου;
Γιατί ο άμεσος υπολογισμός δεν είναι δυνατός:
* σύνθετη αντίδραση: Η καύση της φαινόλης (C6H5OH) είναι μια σύνθετη χημική αντίδραση με πολλαπλά βήματα που περιλαμβάνουν το σχηματισμό διαφόρων ενδιάμεσων προϊόντων. Η απευθείας εφαρμογή ενός απλού τύπου δεν είναι ακριβής.
* Τυπικές συνθήκες: Η μοριακή θερμότητα καύσης συνήθως αναφέρεται υπό τυποποιημένες συνθήκες (298 Κ ή 25 ° C και 1 πίεση atm). Ωστόσο, η τυπική θερμότητα καύσης δεν ισχύει άμεσα για όλες τις θερμοκρασίες.
Πώς να προσδιορίσετε τη μοριακή θερμότητα καύσης:
1. Πειραματική μέτρηση: Ο πιο ακριβής τρόπος για τον προσδιορισμό της μοριακής θερμότητας της καύσης της φαινόλης είναι μέσω της πειραματικής μέτρησης χρησιμοποιώντας θερμιδόμετρο. Αυτό συνεπάγεται προσεκτικά την καύση μιας γνωστής μάζας φαινόλης υπό ελεγχόμενες συνθήκες και τη μέτρηση της απελευθέρωσης της θερμότητας.
2. χρησιμοποιώντας τυπικές ενθαλπίες σχηματισμού: Μπορείτε να εκτιμήσετε τη μοριακή θερμότητα καύσης χρησιμοποιώντας το νόμο του Hess και τις τυπικές ενθαλπίες σχηματισμού (ΔHF °) για τα αντιδραστήρια και τα προϊόντα:
* Εξίσωση:
C6H5OH (L) + 7 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 3 H2O (L)
* Νόμος του Hess:
Δhcombustion =σ ΔHF ° (προϊόντα) - σ ΔHF ° (αντιδραστήρια)
* Αναζητήστε τυπικές ενθαλπίες σχηματισμού: Θα χρειαστεί να βρείτε τις τυπικές ενθαλπίες σχηματισμού για φαινόλη, οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Αυτές οι τιμές βρίσκονται συνήθως σε θερμοδυναμικούς πίνακες.
* Υπολογίστε: Αντικαταστήστε τις τιμές στην εξίσωση του νόμου του Hess για να αποκτήσετε την εκτιμώμενη μοριακή θερμότητα καύσης.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* κατάσταση ύλης: Βεβαιωθείτε ότι οι ενθαλπίες σχηματισμού που χρησιμοποιείτε αντιστοιχούν στις σωστές καταστάσεις της ύλης (υγρή φαινόλη, αέρια οξυγόνο κ.λπ.) στη δεδομένη θερμοκρασία.
* Εξάρτηση θερμοκρασίας: Η μοριακή θερμότητα καύσης θα ποικίλει ελαφρώς με τη θερμοκρασία. Ενώ η τυπική τιμή είναι μια καλή προσέγγιση στους 25 ° C, μπορεί να μην είναι απόλυτα ακριβές για άλλες θερμοκρασίες.
Παράδειγμα (εκτιμώμενη τιμή):
Ας υποθέσουμε ότι βρίσκετε τις ακόλουθες τυπικές ενθαλπίες σχηματισμού (σε kJ/mol):
* ΔHF ° (C6H5OH (L)) =-165.0
* ΔHF ° (O2 (G)) =0,0
* ΔHF ° (CO2 (g)) =-393.5
* ΔHF ° (H2O (L)) =-285.8
Χρησιμοποιώντας το νόμο του Hess:
Δhcombustion =[6 (-393.5) + 3 (-285.8)]-[-165.0 + 7 (0.0)]
=-3053.8 kJ/mol
Θυμηθείτε: Αυτή είναι μια εκτιμώμενη τιμή. Οι πειραματικές μετρήσεις είναι συνήθως πιο ακριβείς.
