Πόσα kjoules ανά mole του λιθίου παράγουν την αντίδραση και το νερό;

Η αντίδραση του λιθίου (Li) με νερό (H₂O) είναι εξαιρετικά εξωθερμική, που σημαίνει ότι απελευθερώνει θερμότητα. Εδώ είναι πώς να υπολογίσετε την ενέργεια που απελευθερώνεται ανά mole του λιθίου:

αντίδραση:

2 li (s) + 2 h₂o (l) → 2 lioh (aq) + h₂ (g)

Υπολογισμός αλλαγής ενθαλπίας (ΔH):

Πρέπει να αναζητήσετε τις τυπικές ενθαλπίες σχηματισμού (ΔHF °) για κάθε ένωση που εμπλέκεται στην αντίδραση. Αυτές οι τιμές συνήθως βρίσκονται σε εγχειρίδια χημείας ή σε απευθείας σύνδεση βάσεις δεδομένων.

Ακολουθεί ένα απλοποιημένο παράδειγμα χρησιμοποιώντας υποθετικές τιμές ΔHF ° (θα πρέπει να αναζητήσετε τις πραγματικές τιμές):

* ΔHF ° [LiOH (aq)] =-485 kJ/mol

* ΔHF ° [h₂ (g)] =0 kJ/mol (εξ ορισμού)

* ΔHF ° [li (s)] =0 kJ/mol (εξ ορισμού)

* ΔHF ° [H₂O (L)] =-286 kJ/mol

Χρήση του νόμου του Hess:

ΔΗ =[σ ΔHF ° (προϊόντα)] - [σ ΔHF ° (αντιδραστήρια)]

ΔΗ =[2 * (-485 kJ/mol) + 0]-[2 * 0 + 2 * (-286 kJ/mol)]

ΔH =-970 kJ/mol + 572 kJ/mol

ΔH =-398 kJ/mol

Σημαντική σημείωση: Αυτό το αποτέλεσμα είναι για την αντίδραση * δύο * moles του λιθίου. Για να πάρετε την ενέργεια ανά γραμμομόριο λιθίου, διαιρέστε κατά 2:

-398 kJ/mol/2 = -199 kJ/mol

Ως εκ τούτου, η αντίδραση του λιθίου με νερό απελευθερώνει περίπου 199 kJ ενέργειας ανά μόδα λιθίου.

Ασφάλεια:

Θυμηθείτε ότι αυτή η αντίδραση είναι πολύ έντονη και παράγει αέριο υδρογόνου, το οποίο είναι εύφλεκτο. Πάντα χειρίζεστε το λίθιο και το νερό με εξαιρετική προσοχή και ποτέ δεν εκτελείτε αυτό το πείραμα χωρίς τον κατάλληλο εξοπλισμό ασφαλείας και την εποπτεία.