Πώς χρησιμοποιεί ο νόμος ενδιάμεση αντίδραση για τον υπολογισμό της ενθαλπίας της επιθυμητής αντίδρασης;

Η έννοια του νόμου του Hess είναι αυτό που μας επιτρέπει να υπολογίσουμε την αλλαγή ενθαλπίας (ΔH) μιας επιθυμητής αντίδρασης χρησιμοποιώντας μια σειρά ενδιάμεσων αντιδράσεων. Ακολουθεί μια ανάλυση του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί:

Νόμος του Hess: Η αλλαγή ενθαλπίας για μια αντίδραση είναι ανεξάρτητη από την οδό που λαμβάνεται, εφόσον οι αρχικές και τελικές συνθήκες είναι οι ίδιες.

Πώς λειτουργεί:

1. Προσδιορίστε την αντίδραση στόχου: Ξεκινάτε γνωρίζοντας την επιθυμητή αντίδραση για την οποία θέλετε να καθορίσετε την αλλαγή ενθαλπίας (ΔH).

2. Βρείτε ενδιάμεσες αντιδράσεις: Στη συνέχεια, αναζητάτε ένα σύνολο γνωστών αντιδράσεων (με τις αντίστοιχες αλλαγές ενθαλπίας) που μπορούν να χειριστούν για να προσθέσουν την αντίδραση στόχου. Αυτές είναι οι ενδιάμεσες αντιδράσεις σας.

3. χειραγωγήστε τις αντιδράσεις:

* Αντίστροφες αντιδράσεις: Εάν αντιστραφεί μια αντίδραση, το σημάδι της αλλαγής της ενθαλπίας αντιστρέφεται.

* Αντιδράσεις πολλαπλασιασμού: Εάν μια αντίδραση πολλαπλασιαστεί με έναν παράγοντα, η αλλαγή της ενθαλπίας πολλαπλασιάζεται με τον ίδιο παράγοντα.

4. Σολύνετε τις ενδιάμεσες αντιδράσεις: Οι ενδιάμεσες αντιδράσεις προστίθενται μαζί, εξασφαλίζοντας ότι οποιοδήποτε κοινό είδος ακυρώνει, με αποτέλεσμα την αντίδραση στόχου.

5. Υπολογίστε την αλλαγή ενθαλπίας: Η μεταβολή της ενθαλπίας της αντίδρασης στόχου (ΔH στόχος ) είναι απλά το άθροισμα των μεταβολών της ενδιάμεσης αντιδράσεων (ΔH ενδιάμεση ).

Παράδειγμα:

Ας υποθέσουμε ότι θέλετε να βρείτε την αλλαγή ενθαλπίας της ακόλουθης αντίδρασης:

αντίδραση στόχου: A + 2B → C (ΔH στόχος =?)

Γνωρίζετε τις αλλαγές ενθαλπίας για αυτές τις ενδιάμεσες αντιδράσεις:

Ενδιάμεσες αντιδράσεις:

* A + D → E (ΔH 1 =-100 kJ/mol)

* E + 2B → C + D (ΔH 2 =+50 kJ/mol)

βήματα:

1. Αντιστρέψτε την πρώτη αντίδραση: E → A + D (ΔH 1 =+100 kJ/mol)

2. Συγκεντρώστε τις αντιδράσεις: (E → A + D) + (E + 2B → C + D) =A + 2B → C

3. : ΔH στόχος =ΔH 1 + ΔH 2 =+100 kJ/mol +50 kJ/mol =+150 kJ/mol

Βασικά σημεία:

* Θερμοχημικές εξισώσεις: Είναι σημαντικό να χρησιμοποιηθούν ισορροπημένες θερμοχημικές εξισώσεις που περιλαμβάνουν την αλλαγή ενθαλπίας για κάθε αντίδραση.

* Τυποποιημένη ενθαλπία σχηματισμού: Μια τυπική ενθαλπία σχηματισμού (ΔH F °) Ο πίνακας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της αλλαγής ενθαλπίας πολλών αντιδράσεων.

* παραδοχές: Ο νόμος του Hess προϋποθέτει σταθερή πίεση και θερμοκρασία για τις αντιδράσεις.

Συνοπτικά, ο νόμος του Hess μας επιτρέπει να υπολογίσουμε την αλλαγή ενθαλπίας μιας επιθυμητής αντίδρασης με έξυπνα χειρισμό μιας σειράς γνωστών αντιδράσεων για να «χτίσει» την αντίδραση στόχου. Είναι ένα ισχυρό εργαλείο στη χημεία και παρέχει έναν τρόπο πρόβλεψης της ροής θερμότητας των αντιδράσεων χωρίς να το μετρήσει άμεσα.