Eksempel Problem med entalpy ændring af en reaktion

Dette eksempelproblem viser, hvordan man finder entalpien til nedbrydning af brintperoxid.

Du ønsker muligvis at gennemgå Lov om termokemi og Endotermiske og eksoterme reaktioner før du begynder. Enthalpy er en termodynamisk egenskab det er summen af ​​den interne energi, der føjes til et system og produktet af dets tryk og volumen. Det er et mål for systemets kapacitet til at frigive varme og udføre ikke-mekanisk arbejde. I ligninger betegnes enthalpi med store bogstaver H, mens specifik enthalpi er små bogstaver. Dets enheder er normalt joule, kalorier eller BTU'er.

Ændringen i entalpi er direkte proportional med antallet af reaktanter og produkter, så du arbejder af denne type af problemet ved hjælp af ændringen i entalpi til reaktionen eller ved at beregne den ud fra varmelegemets dannelse reaktanter og produkter og derefter multiplicere denne værdi gange den faktiske mængde (i mol) materiale, der er til stede.

Hydrogenperoxid nedbrydes i henhold til følgende termokemiske reaktion:

Denne slags problemer løses ved hjælp af en tabel til at slå ændringen i entalpi op, medmindre det er givet dig (som det er her). Den termokemiske ligning fortæller os, at ΔH for nedbrydning på 1 mol H₂O₂ er -98,2 kJ, så dette forhold kan bruges som en konverteringsfaktor.

Når du har kendt ændringen i enthalpi, skal du vide antallet af mol af det relevante stof for at beregne svaret. Bruger Periodiske system at tilføje masserne af brint og ilt atomer i brintperoxid finder du molekylmasse af H₂O₂ er 34,0 (2 x 1 for hydrogen + 2 x 16 for ilt), hvilket betyder, at 1 mol H₂O₂ = 34,0 g H₂O₂.

Brug af disse værdier:

1H = 1,00 g H₂O₂ x 1 mol H₂O₂ / 34,0 g H₂O₂ x -98,2 kJ / 1 mol H₂O₂
1H = -2,89 kJ

Ændringen i entalpi, ΔH, når 1,00 g hydrogenperoxid nedbrydes = -2,89 kJ

Det er en god ide at tjekke dit arbejde for at sikre, at konverteringsfaktorerne alle annullerer for at give dig et svar i energienheder. Den mest almindelige fejl, der er foretaget i beregningen, er ved et uheld at skifte tæller og nævner for en konverteringsfaktor. Den anden faldgrube er betydelige tal. I dette problem blev begge ændringer i entalpi og masse af prøven givet under anvendelse af 3 signifikante tal, så svaret skulle rapporteres ved hjælp af det samme antal cifre.