Termokimyasal denklemler nasıl çözülür? Çözümlü problem örnekleri

1.1. Çözümlü problem örnekleri

Görev 1. Standart koşullar altında basit maddelerden 1 mol hidrojen klorür gazı HCl oluştuğunda 92 kJ ısı açığa çıktığı biliniyorsa reaksiyonun termokimyasal denklemini yazınız.

Çözüm

Termokimyasal denklemler, entalpi değeri DH'yi (kJ) ve reaksiyona dahil olan maddelerin toplanma durumunu gösteren, yazılı olarak yazılan kimyasal reaksiyon denklemleridir.

Reaksiyonun entalpisi DH 0 = Q p = -92 kJ'dir, (-) işaretinin görünümü ekzotermik reaksiyonların entalpilerinin negatif kabul edilmesinden kaynaklanmaktadır.

Termokimyasal reaksiyon denklemi

1/2H 2 (g) + 1/2Cl 2 (g) = HCl (g), ∆H 0 = – 92 kJ.

Bu denklemin iki katına çıkarılmasıyla başka bir olası cevap elde edilir:

H 2 (g) + Cl 2 (g) = 2HCl (g), ∆H 0 = – 184 kJ.

Görev2 . Termokimyasal denklem biliniyorsa Al 2 O 3(t)'nin standart oluşum entalpisini hesaplayın

4Al (t) + 3O 2 (g) = 2Al 2 O 3 (t), DH 0 = – 3340 kJ.

Çözüm

Bir maddenin oluşum entalpisi, standart koşullar altında stabil olan basit maddelerden belirli bir maddenin 1 molünün oluşma reaksiyonunun entalpisidir. Yukarıdaki reaksiyonun denklemi, basit maddelerden (alüminyum ve oksijen) 2 mol alüminyum oksit oluşumuna karşılık gelir. Termokimyasal denklemlerle basit matematik prosedürlerini gerçekleştirebilirsiniz: herhangi bir sayıyla toplama, çıkarma, çarpma veya bölme. Reaksiyon denklemini 1 mol maddenin oluşumuna karşılık gelecek şekilde ikiye bölelim (entalpi değerini orantılı olarak azaltacağız):

2Al (t) + 3/2O 2 (g) = Al 2 O 3 (t) , .

Cevap: alüminyum oksit oluşumunun standart entalpisi

Görev3 . Maddelerin formüllerini (tabloya bakınız) artan stabiliteye göre düzenleyin.

Çözüm

Cevabınızı motive edin. Oluşum entalpilerinin değerleri karşılaştırmamıza izin verir benzer bağlantıların kararlılığı:

Oluşum entalpisi ne kadar düşük olursa bileşik o kadar kararlı olur. Maddelerin formüllerinin stabiliteyi arttırma sırasına göre düzenlenmesi

Görev4 . H 2 Te (g) H 2 Se (g) H 2 S (g) H 2 O (g).

Termokimyasal denklemler biliniyorsa, DH 1, DH 2 ve DH 3 reaksiyonlarının entalpileri arasında ne gibi bir ilişki olduğunu yazın.

1) C (grafit) + O2 (g) = C02 (g), DH1;

3) CO (g) + 1/2O2 (g) = C02 (g), DH3.

Çözüm

Termokimyasal denklemler toplanabilir ve çıkarılabilir vesaire. Denklem (1), denklemler (2) ve (3) eklenerek elde edilebilir;

Cevap:

Görev 5. Referans verilerinden reaksiyonun standart entalpisini belirleyin

C2H5OH (l) + 3O2 (g) = 2C02 (g) + 3H20 (g).

Çözüm

Hess yasasının ilk sonucunu kullanarak reaksiyonun entalpisini buluyoruz

Cevap:

Görev 6. Standart koşullar altında 1 kg kirecin söndürülmesi sırasında açığa çıkan (veya emilen) ısı miktarını hesaplayın. Standart madde oluşum entalpilerinin değerleri tabloda verilmiştir.

Çözüm

Kireç söndürme reaksiyon denklemi:

CaO (k) + H20 (l) = Ca(OH)2 (k).

Reaksiyonun termal etkisi, değeri Hess yasasının ilk sonucuyla bulunan reaksiyonun entalpisine eşittir:

Reaksiyonun entalpisi negatiftir, yani. Kireç söndürüldüğünde ısı açığa çıkar. Isı miktarı Q = H 0 = -66 kJ, 1 mol CaO'nun söndürülmesine karşılık gelir. 1 kg kalsiyum oksitte bulunan madde miktarını hesaplıyoruz:

1 kg kirecin söndürülmesi sırasında açığa çıkan ısı miktarı

Cevap: Standart şartlarda 1 kg kireç söndürüldüğünde 1175 kJ ısı açığa çıkar.

Farklı süreçlerin enerji etkilerini karşılaştırmak için termal etkiler şu şekilde belirlenir: standart koşullar. Standart basınç 100 kPa (1 bar), sıcaklık 25 0 C (298 K), konsantrasyon - 1 mol/l'dir. Başlangıç maddeleri ve reaksiyon ürünleri standart durumda ise, kimyasal reaksiyonun termal etkisine denir. sistemin standart entalpisi ve belirlenmiş ΔH 0 298 veya ΔH 0 .

Termal etkiyi gösteren kimyasal reaksiyonların denklemlerine denir. termokimyasal denklemler.

Termokimyasal denklemler, reaksiyona giren ve ortaya çıkan maddelerin faz durumunu ve polimorfik modifikasyonunu gösterir: g - gaz halinde, l - sıvı, k - kristal, m - katı, p - çözünmüş vb. Reaksiyon koşulları için maddelerin toplam durumları açıksa , Örneğin, HAKKINDA 2 , N 2 , N 2 - gazlar, Al 2 HAKKINDA 3 , CaCO 3 - katılar vb. 298 K'de gösterilmeyebilirler.

Termokimyasal denklem reaksiyonun ısı etkisini içerir ΔH Modern terminolojide denklemin yanında yazılı olan. Örneğin:

İLE 6 N 6(K) + 7.5О 2 = 6СО 2 + 3 saat 2 HAKKINDA (VE) ΔH 0 = - 3267,7 kJ

N 2 + 3 saat 2 = 2NН 3(G) ΔH 0 = - 92,4 kJ.

Termokimyasal denklemler cebirsel denklemlerle aynı şekilde (toplama, birbirinden çıkarma, sabit bir değerle çarpma vb.) çalıştırılabilir.

Termokimyasal denklemler sıklıkla (ancak her zaman değil) söz konusu maddenin (alınan veya tüketilen) bir molü için verilir. Bu durumda süreçteki diğer katılımcılar kesirli katsayılarla denkleme girebilirler. Termokimyasal denklemler moleküllerle değil, maddelerin molleriyle çalıştığından buna izin verilir.

Termokimyasal hesaplamalar

Kimyasal reaksiyonların termal etkileri hem deneysel olarak hem de termokimyasal hesaplamalar kullanılarak belirlenir.

Termokimyasal hesaplamalar aşağıdakilere dayanmaktadır: Hess yasası(1841):

Bir reaksiyonun termal etkisi, reaksiyonun ilerlediği yola (yani ara aşamaların sayısına) bağlı değildir, ancak sistemin başlangıç ve son durumu tarafından belirlenir.

Örneğin metanın yanma reaksiyonu aşağıdaki denkleme göre ilerleyebilir:

CH 4 +2О 2 = CO 2 + 2 saat 2 HAKKINDA (G) ΔH 0 1 = -802,34 kJ

Aynı reaksiyon CO oluşumu aşamasında da gerçekleştirilebilir:

CH 4 +3/2О 2 = CO + 2H 2 HAKKINDA (G) ΔH 0 2 = -519,33 kJ

CO +1/2O 2 = CO 2 ΔH 0 3 = -283,01 kJ

Görünüşe göre ΔH 0 1 = ΔН 0 2 + ΔH 0 3 . Sonuç olarak iki yol boyunca ilerleyen reaksiyonun termal etkisi aynıdır. Hess yasası entalpi diyagramları kullanılarak iyi bir şekilde gösterilmektedir (Şekil 2)

Hess yasasından bir takım sonuçlar çıkar:

1. İleri reaksiyonun termal etkisi, ters işaretli ters reaksiyonun termal etkisine eşittir.

2. Bir dizi ardışık kimyasal reaksiyonun sonucu olarak sistem, başlangıçtaki durumla tamamen örtüşen bir duruma ulaşırsa, bu reaksiyonların termal etkilerinin toplamı sıfıra eşittir ( ΔH= 0). Bir sistemin ardışık dönüşümlerden sonra orijinal durumuna döndüğü süreçlere döngüsel süreçler veya döngüler. Döngü yöntemi termokimyasal hesaplamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. .

3. Bir kimyasal reaksiyonun entalpisi, stokiyometrik katsayılar dikkate alınarak, reaksiyon ürünlerinin oluşum entalpilerinin toplamı eksi başlangıç maddelerinin oluşum entalpilerinin toplamına eşittir.

Burada konseptle tanışıyoruz ""oluşum entalpisi"".

Bir kimyasal bileşiğin oluşum entalpisi (ısısı), bu bileşiğin 1 molünün, belirli koşullar altında kararlı hallerinde alınan basit maddelerden oluşumunun reaksiyonunun termal etkisidir. Genellikle oluşum ısısı standart duruma atıfta bulunur, yani. 25 0 C (298 K) ve 100 kPa. Kimyasal maddelerin standart oluşum entalpileri belirlenmiştir ΔH 0 298 (veya ΔH 0 ), kJ/mol cinsinden ölçülür ve referans kitaplarında verilir. 298 K'de ve 100 kPa basınçta stabil olan basit maddelerin oluşum entalpisi sıfıra eşit alınır.

Bu durumda, kimyasal reaksiyonun termal etkisi için Hess yasasının bir sonucu ( ΔH (H.R.)) şu forma sahiptir:

ΔH (H.R.) = ∑ΔН 0 reaksiyon ürünleri - ∑ΔН 0 başlangıç malzemeleri

Hess yasasını kullanarak kimyasal bağların enerjisini, kristal kafeslerin enerjisini, yakıtların yanma ısısını, gıdanın kalori içeriğini vb. hesaplayabilirsiniz.

En yaygın hesaplamalar, teknolojik ve bilimsel amaçlar için gerekli olan reaksiyonların termal etkilerinin (entalpileri) hesaplanmasıdır.

Örnek 1. arasındaki reaksiyonun termokimyasal denklemini yazınız. CO 2(G) ve hidrojen oluşumuna neden olur CH 4(G) Ve N 2 HAKKINDA (G) ekte verilen verilere dayanarak termal etkisini hesaplıyor. Standart koşullara göre 67,2 litre metan üretilirken bu reaksiyonda ne kadar ısı açığa çıkacak?

Çözüm.

CO 2(G) + 3 saat 2(G) = CH 4(G) + 2 saat 2 HAKKINDA (G)

Referans kitabında (ek) süreçte yer alan bileşiklerin standart oluşum ısılarını buluyoruz:

ΔH 0 (CO 2(G) ) = -393,51 kJ/mol ΔH 0 (CH 4(G) ) = -74,85 kJ/mol ΔH 0 (N 2(G) ) = 0 kJ/mol ΔH 0 (N 2 HAKKINDA (G) ) = -241,83 kJ/mol

Verilen koşullar altında kararlı durumdaki tüm basit maddeler gibi hidrojenin oluşma ısısının da sıfır olduğunu lütfen unutmayın. Reaksiyonun termal etkisini hesaplıyoruz:

ΔH (H.R.) = ∑ΔН 0 (devam) -∑ΔН 0 (ref.) =

ΔH 0 (CH 4(G) ) + 2ΔH 0 (N 2 HAKKINDA (G) ) - ΔН 0 (CO 2(G) ) -3ΔH 0 (N 2(G) )) =

74,85 + 2(-241,83) - (-393,51) - 3.0 = -165,00 kJ/mol.

Termokimyasal denklem:

CO 2(G) + 3 saat 2(G) = CH 4(G) + 2 saat 2 HAKKINDA (G) ;ΔH

= -165,00 kJ

Bu termokimyasal denkleme göre 1 mol alındığında 165,00 kJ ısı açığa çıkacaktır. 22,4 litre metan. 67,2 litre metan üretilirken açığa çıkan ısı miktarı şu orandan bulunur:

22,4 l -- 165,00 kJ 67,2 165,00

67,2 l -- Q kJ Q = ------ = 22,4Örnek 2.

İLE 2 N 4(G) Gerekli termokimyasal denklemin kimyasal kısmını oluşturup eşitliyoruz: 2(G) + 3О 2(G) + 2 saat 2 HAKKINDA (VE) ;  N= ?

= 2СО

Oluşturulan termokimyasal denklem 1 molün yanmasını açıklar, yani. 22,4 litre etilen. Etilenin gerekli molar yanma ısısı şu orandan bulunur:

1l -- 63,00 kJ 22,4 63,00

22,4 l -- Q kJ Q = ------ =

1410,96kJ H = -Q İLE 2 N 4(G) Gerekli termokimyasal denklemin kimyasal kısmını oluşturup eşitliyoruz: 2(G) + 3О 2(G) + 2 saat 2 HAKKINDA (VE) ;  N Etilen yanmasına ilişkin termokimyasal denklem şu şekildedir:

= -1410,96 kJ İLE 2 N 4(G) Oluşum entalpisini hesaplamak için ΔH (H.R.) = ∑ΔН 0 (devam) -∑ΔН 0 Hess yasasından bir sonuç çıkarıyoruz:

(bkz.).

Bulduğumuz etilenin yanma entalpisini ve ekte verilen süreçteki tüm katılımcıların (etilen hariç) oluşum entalpilerini kullanıyoruz. ΔH 0 (İLE 2 N 4(G) ) 1410,96 = 2·(-393,51) + 2·(-285,84) -

- 3.0 ΔH 0 (İLE 2 N 4(G) ) = 52,26 kJ/mol. Bu da ekte verilen değerle örtüşmekte ve hesaplamalarımızın doğruluğunu kanıtlamaktadır.

Örnek 3. Basit maddelerden metan oluşumuna ilişkin termokimyasal bir denklem yazın ve bu sürecin entalpisini aşağıdaki termokimyasal denklemlerden hesaplayın:

CH 4(G) + 2О 2(G) = CO 2(G) + 2 saat 2 HAKKINDA (VE) ΔH 1 = -890,31 kJ (1)

İLE (GRAFİT) + O 2(G) = CO 2(G)  N 2 = -393,51 kJ (2)

N 2(G) + ½О 2(G) = N 2 HAKKINDA (VE)  N 3 = -285,84 kJ (3)

Elde edilen değeri tablo verileriyle karşılaştırın (Ek).

İLE (GRAFİT) + 2 saat 2(G) = CH 4(G)  N 4 =  N 0 (CH 4(G)) ) =? (4)

Termokimyasal denklemler cebirsel denklemlerle aynı şekilde ele alınabilir. Denklem 1, 2 ve 3 ile yapılan cebirsel işlemler sonucunda denklem 4'ü elde etmeliyiz. Bunun için denklem 3'ü 2 ile çarpmalı, sonucu denklem 2'ye eklemeli ve denklem 1'i çıkarmalıyız.

2 saat 2(G) + O 2(G) = 2H 2 HAKKINDA (VE)  N 0 (CH 4(G) ) = 2  N 3 +  N 2 -  N 1

+ C (GRAFİT) + O 2(G) + CO 2(G)  N 0 (CH 4(G) ) = 2(-285,84)

- CH 4(G) - 2О 2(G) -CO 2(G) -2 saat 2 HAKKINDA (VE) + (-393,51)

İLE (GRAFİT) + 2 saat 2(G) = CH 4(G)  N 0 (CH 4(G) ) = -74,88 kJ

Bu, ekte verilen değerle eşleşmektedir ve bu da hesaplamalarımızın doğru olduğunu kanıtlamaktadır.

Herhangi bir kimyasal reaksiyona, enerjinin ısı biçiminde salınması veya emilmesi eşlik eder.

Isının salınmasına veya emilmesine bağlı olarak, ayırt edilirler. ekzotermik Ve endotermik reaksiyonlar.

ekzotermik reaksiyonlar, ısının açığa çıktığı reaksiyonlardır (+Q).

Endotermik reaksiyonlar, ısının emildiği (-Q) reaksiyonlardır.

Reaksiyonun termal etkisi (Q), belirli miktarda başlangıç reaktifinin etkileşimi sırasında açığa çıkan veya emilen ısı miktarıdır.

Termokimyasal denklem, bir kimyasal reaksiyonun termal etkisini belirten bir denklemdir. Örneğin termokimyasal denklemler şöyledir:

Ayrıca, termal etkinin değeri buna bağlı olduğundan, termokimyasal denklemlerin mutlaka reaktanların ve ürünlerin toplam durumları hakkında bilgi içermesi gerektiğine dikkat edilmelidir.

Reaksiyonun termal etkisinin hesaplanması

Bir reaksiyonun termal etkisini bulmaya yönelik tipik bir problem örneği:

45 g glikoz denkleme göre aşırı oksijenle reaksiyona girdiğinde

C6H12O6 (katı) + 6O2 (g) = 6C02 (g) + 6H20 (g) + Q

700 kJ ısı açığa çıktı. Reaksiyonun termal etkisini belirleyin. (Sayıyı en yakın tam sayıya yazınız.)

Çözüm:

Glikoz miktarını hesaplayalım:

n(C 6 H 12 O 6) = m(C 6 H 12 O 6) / M(C 6 H 12 O 6) = 45 g / 180 g/mol = 0,25 mol

Onlar. 0,25 mol glikoz oksijenle etkileşime girdiğinde 700 kJ ısı açığa çıkar. Koşulda sunulan termokimyasal denklemden, 1 mol glikozun oksijenle etkileşiminin Q'ya eşit miktarda ısı ürettiği (reaksiyonun termal etkisi) sonucu çıkar. O halde aşağıdaki oran doğrudur:

0,25 mol glikoz - 700 kJ

1 mol glikoz - Q

Bu orandan karşılık gelen denklem aşağıdaki gibidir:

0,25 / 1 = 700 / Ç

Hangisini çözersek şunu buluruz:

Böylece reaksiyonun termal etkisi 2800 kJ olur.

Termokimyasal denklemleri kullanarak hesaplamalar

Termokimyadaki USE görevlerinde çok daha sık olarak, termal etkinin değeri zaten bilinmektedir, çünkü koşul termokimyasal denklemin tamamını verir.

Bu durumda, ya bilinen miktarda bir reaktif veya ürün ile salınan/absorbe edilen ısı miktarını hesaplamak gerekir, ya da tam tersi, bilinen bir ısı değerinden bir maddenin kütlesini, hacmini veya miktarını belirlemek gerekir. Reaksiyondaki herhangi bir katılımcının maddesi.

Örnek 1

Termokimyasal reaksiyon denklemine göre

3Fe 3 O 4 (tv.) + 8Al (tv.) = 9Fe (tv.) + 4Al 2 O 3 (tv.) + 3330 kJ

68 g alüminyum oksit oluştu. Ne kadar ısı açığa çıktı? (Sayıyı en yakın tam sayıya yazınız.)

Çözüm

Alüminyum oksit maddesinin miktarını hesaplayalım:

n(Al 2 O 3) = m(Al 2 O 3) / M(Al 2 O 3) = 68 g / 102 g/mol = 0,667 mol

Reaksiyonun termokimyasal denklemine göre 4 mol alüminyum oksit oluştuğunda 3330 kJ açığa çıkar. Bizim durumumuzda 0,6667 mol alüminyum oksit oluşur. Bu durumda açığa çıkan ısı miktarını x kJ ile göstererek oranı yaratırız:

4 mol Al203 - 3330 kJ

0,667 mol Al203 - x kJ

Bu oran aşağıdaki denkleme karşılık gelir:

4 / 0,6667 = 3330 / x

Bunu çözersek x = 555 kJ buluruz

Onlar. durumunda termokimyasal denkleme göre 68 g alüminyum oksit oluştuğunda 555 kJ ısı açığa çıkar.

Örnek 2

Bir reaksiyonun sonucu olarak termokimyasal denklemi

4FeS2 (tv.) + 11O2 (g) = 8SO2 (g) + 2Fe203 (tv.) + 3310 kJ

1655 kJ ısı açığa çıktı. Açığa çıkan kükürt dioksitin (no.) hacmini (l) belirleyin. (Sayıyı en yakın tam sayıya yazınız.)

Çözüm

Reaksiyonun termokimyasal denklemine göre 8 mol SO2 oluştuğunda 3310 kJ ısı açığa çıkar. Bizim durumumuzda 1655 kJ ısı açığa çıktı. Bu durumda oluşan SO 2 miktarı x mol olsun. O halde aşağıdaki oran adildir:

8 mol S02 - 3310 kJ

x mol S02 - 1655 kJ

Buradan denklem şöyle çıkıyor:

8/x = 3310/1655

Hangisini çözersek şunu buluruz:

Dolayısıyla bu durumda oluşan SO2 maddesinin miktarı 4 mol'dür. Bu nedenle hacmi şuna eşittir:

V(S02) = V m ∙ n(S02) = 22,4 l/mol ∙ 4 mol = 89,6 l ≈ 90 l(Koşulda bu gerekli olduğundan tam sayılara yuvarlanmıştır.)

Bir kimyasal reaksiyonun termal etkisine ilişkin daha fazla analiz edilmiş problemler bulunabilir.

Ders materyallerinden hangi kimyasal reaksiyon denkleminin termokimyasal olarak adlandırıldığını öğreneceksiniz. Ders termokimyasal reaksiyon denklemi için hesaplama algoritmasının incelenmesine ayrılmıştır.

Konu: Maddeler ve dönüşümleri

Ders: Termokimyasal denklemleri kullanarak hesaplamalar

Hemen hemen tüm reaksiyonlar ısının salınması veya emilmesiyle meydana gelir. Bir reaksiyon sırasında açığa çıkan veya absorbe edilen ısı miktarına denir. kimyasal reaksiyonun termal etkisi.

Termal etki bir kimyasal reaksiyonun denkleminde yazılırsa, böyle bir denklem denir. termokimyasal.

Termokimyasal denklemlerde sıradan kimyasal denklemlerden farklı olarak maddenin toplam durumunun (katı, sıvı, gaz halinde) belirtilmesi gerekir.

Örneğin kalsiyum oksit ile su arasındaki reaksiyonun termokimyasal denklemi şöyle görünür:

CaO (k) + H20 (l) = Ca (OH) 2 (k) + 64 kJ

Bir kimyasal reaksiyon sırasında açığa çıkan veya emilen ısı Q miktarı, reaktan veya ürünün madde miktarıyla orantılıdır. Bu nedenle termokimyasal denklemler kullanılarak çeşitli hesaplamalar yapılabilir.

Problem çözme örneklerine bakalım.

Görev 1:Suyun ayrışma reaksiyonunun TCA'sına uygun olarak 3,6 g suyun ayrışması için harcanan ısı miktarını belirleyin:

Orantıyı kullanarak bu sorunu çözebilirsiniz:

36 g suyun ayrışması sırasında 484 kJ emildi

ayrışma sırasında 3,6 g su emildi x kJ

Bu şekilde reaksiyonun denklemi yazılabilir. Sorunun tam çözümü Şekil 1'de gösterilmektedir.

Pirinç. 1. Sorun 1'in çözümünün formülasyonu

Sorun, reaksiyon için bir termokimyasal denklem oluşturmanız gerekecek şekilde formüle edilebilir. Böyle bir görevin bir örneğine bakalım.

Sorun 2: 7 g demir kükürt ile etkileşime girdiğinde 12,15 kJ ısı açığa çıkar. Bu verilere dayanarak reaksiyon için termokimyasal bir denklem oluşturun.

Bu sorunun cevabının termokimyasal reaksiyon denkleminin kendisi olduğu gerçeğine dikkatinizi çekiyorum.

Pirinç. 2. Sorun 2'nin çözümünün resmileştirilmesi

1. Kimyada problemlerin ve alıştırmaların toplanması: 8. sınıf: ders kitapları için. P.A. Orzhekovsky ve diğerleri. “Kimya. 8. sınıf” / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006. (s.80-84)

2. Kimya: inorganik. kimya: ders kitabı. 8. sınıf için genel eğitim kuruluş /G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M .: Eğitim, OJSC “Moskova Ders Kitapları”, 2009. (§23)

3. Çocuklar için ansiklopedi. Cilt 17. Kimya / Bölüm. ed.V.A. Volodin, Ved. ilmi ed. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003.

Ek web kaynakları

1. Sorunları çözme: termokimyasal denklemleri () kullanarak hesaplamalar.

2. Termokimyasal denklemler ().

Ev ödevi

1) s. 69 problem No. 1,2“Kimya: inorganik” ders kitabından. kimya: ders kitabı. 8. sınıf için genel eğitim kurum." /G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M .: Eğitim, OJSC “Moskova Ders Kitapları”, 2009.

2) s. 80-84 Sayı 241, 245 Kimyada problemler ve alıştırmalar koleksiyonundan: 8. sınıf: ders kitapları için. P.A. Orzhekovsky ve diğerleri. “Kimya. 8. sınıf” / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F.F. Hegel. - M.: AST: Astrel, 2006.

Sorun 10.1. Termokimyasal denklemi kullanarak: 2H2(g) + O2(g) = 2H20(g) + 484 kJ 1479 kJ enerji açığa çıkarsa oluşacak suyun kütlesini belirleyiniz.

Sahibiz
x = (2 mol 1479 kJ) / (484 kJ) = 6,11 mol.
Nerede
m(H2O) = v M = 6,11 mol 18 g/mol = 110 g
Sorun ifadesi reaktan miktarını belirtmiyorsa, ancak yalnızca kural olarak bir madde karışımıyla ilgili olan belirli bir miktardaki (kütle veya hacim) bir değişikliği bildiriyorsa, o zaman ek bir terim eklemek uygun olur bu değişikliğe karşılık gelen reaksiyon denklemine.

Sorun 10.2. 10 L (N.O.) etan ve asetilen karışımına 10 L (N.O.) hidrojen ilave edildi. Karışım ısıtılmış bir platin katalizöründen geçirildi. Reaksiyon ürünleri başlangıç koşullarına getirildikten sonra karışımın hacmi 16 litre oldu. Karışımdaki asetilenin kütle fraksiyonunu belirleyin.

1 litre etilen C2H4(G), gaz halindeki karbon monoksit (IV) ve sıvı su oluşumu ile yakıldığında (standart koşullar), 63.00 kJ ısı açığa çıkar. Bu verileri kullanarak etilenin yanma molar entalpisini hesaplayın ve reaksiyonun termokimyasal denklemini yazın. C 2 H 4 (G)'nin oluşum entalpisini hesaplayın ve elde edilen değeri literatür verileriyle karşılaştırın (Ek). Hidrojen asetilenle reaksiyona girer ancak etanla reaksiyona girmez.
C 2 H 6 + H2 2 ≠
C 2 H 2 + 2 H 2 → C 2 H 6
Bu durumda sistemin hacmi azalır.
ΔV = 10 + 10 – 16 = 4 l.
Hacimdeki azalma, ürünün hacminin (C2H6) reaktiflerin hacminden (C2H2 ve H2) daha az olmasından kaynaklanmaktadır.
ΔV ifadesini tanıtarak reaksiyon denklemini yazalım.
1 litre C2H2 ve 2 litre H2 reaksiyona girerse ve 1 litre C2H6 oluşursa, o zaman
ΔV = 1 + 2 – 1 = 2 l.

Denklemden açıkça görülüyor ki
V(C2H2) = x = 2 l.
Daha sonra
V(C2H6) = (10 - x) = 8 l.
İfadeden
m / M = V / V M
sahibiz
m = M V / V M
m(C 2 H 2) = M V / V M= (26 g/mol 2l) / (22,4 l/mol) = 2,32 g,
m(C 2 H 6) = M V / V M,
m(karışım) = m(C 2 H 2) + m(C 2 H 6) = 2,32 g + 10,71 g = 13,03 g,
w(C 2 H 2) = m(C 2 H 2) / m(karışım) = 2,32 g / 13,03 g = 0,18.

Sorun 10.3. 52,8 g ağırlığında bir demir plaka, bir bakır (II) sülfat çözeltisine yerleştirildi. Plakanın kütlesi 54,4 g olursa çözünmüş demirin kütlesini belirleyin.

Sorun 10.4. Hidroklorik ve nitrik asit karışımı içeren 100 g çözeltide maksimum 24,0 g bakır(II) oksit çözülür. Çözeltinin buharlaştırılması ve kalıntının kalsinasyonundan sonra kütlesi 29,5 g'dır. Meydana gelen reaksiyonların denklemlerini yazınız ve orijinal çözeltideki hidroklorik asidin kütle fraksiyonunu belirleyiniz.

1 litre etilen C2H4(G), gaz halindeki karbon monoksit (IV) ve sıvı su oluşumu ile yakıldığında (standart koşullar), 63.00 kJ ısı açığa çıkar. Bu verileri kullanarak etilenin yanma molar entalpisini hesaplayın ve reaksiyonun termokimyasal denklemini yazın. C 2 H 4 (G)'nin oluşum entalpisini hesaplayın ve elde edilen değeri literatür verileriyle karşılaştırın (Ek). Reaksiyon denklemlerini yazalım:
СuО + 2НCl = СuСl 2 + Н 2 O (1)
CuO + 2HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + H 2 O (2)
2Сu(NO 3) 2 = 2СuО + 4NO 2 + O 2 (3)
Kütlenin 24,0 g'dan 29,5 g'a artmasının yalnızca ilk reaksiyonla ilişkili olduğu görülebilir, çünkü reaksiyon (2)'ye göre nitrik asit içinde çözünen bakır oksit, reaksiyon (3) sırasında tekrar bakır oksite dönüştü. aynı kütle. Reaksiyon (1) sırasında 80 g ağırlığında 1 mol CuO reaksiyona girerse ve 135 g ağırlığında 1 mol CuCl2 oluşursa, 2 mol HCl'nin kütlesinin 73 g olduğunu düşünürsek kütle 55 g artacaktır. Δm ifadesini ekleyerek denklem (1)'i tekrar yazın.

Açıktır ki
m(HCl) = x = 73 gr 5,5 gr / 55 gr = 7,3 gr.
Asidin kütle fraksiyonunu bulun:
w(HCl) = m(HCl) / m çözelti =
= 7,3 gr / 100 gr = 0,073.