Eksempel Problem med endalpisk endring av en reaksjon

Dette eksempelproblemet viser hvordan man finner entalpien for nedbrytning av hydrogenperoksyd.

Det kan være lurt å gå gjennom Lover for termokjemi og Endotermiske og eksotermiske reaksjoner før du begynner. Enthalpy er en termodynamisk eiendom det er summen av den interne energien som tilføres et system og produktet av dets trykk og volum. Det er et mål på systemets kapasitet til å frigjøre varme og utføre ikke-mekanisk arbeid. I ligninger betegnes entalpi med store bokstaver H, mens spesifikk entalpi er små bokstaver h. Enhetene er vanligvis joule, kalorier eller BTU-er.

Endringen i entalpi er direkte proporsjonal med antall reaktanter og produkter, så du arbeider denne typen av problemet ved å bruke endringen i entalpi for reaksjonen eller ved å beregne den ut fra dannelsen av varme reagenser og produkter og deretter multiplisere denne verdien ganger den faktiske mengden (i mol) materiale som er til stede.

Hydrogenperoksyd spaltes i henhold til følgende termokjemiske reaksjon:

Denne typen problemer løses ved å bruke en tabell for å slå opp endaljonen i entalpien, med mindre den er gitt deg (som den er her). Den termokjemiske ligningen forteller oss at ΔH for nedbrytning på 1 mol H₂O₂ er -98,2 kJ, så dette forholdet kan brukes som en konverteringsfaktor.

Når du vet endringen i entalpi, må du vite antall mol av den aktuelle forbindelsen for å beregne svaret. Bruker Periodiske tabell å legge opp massene av hydrogen og oksygen atomer i hydrogenperoksyd, finner du molekylmasse av H₂O₂ er 34,0 (2 x 1 for hydrogen + 2 x 16 for oksygen), noe som betyr at 1 mol H₂O₂ = 34,0 g H₂O₂.

Bruke disse verdiene:

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

Endringen i entalpi, ΔH, når 1,00 g hydrogenperoksyd brytes ned = -2,89 kJ

Det er en god idé å sjekke arbeidet ditt for å sikre at konverteringsfaktorene alle kansellerer for å gi deg svar på energienheter. Den vanligste feilen som er gjort i beregningen er å bytte teller og nevner for en konverteringsfaktor ved et uhell. Den andre fallgruven er betydelige tall. I dette problemet ble endringen i entalpi og masse av prøven begge gitt ved hjelp av 3 signifikante tall, så svaret skal rapporteres ved å bruke samme antall sifre.