Сколько килоджоулей теплоты выделяется при монохлорировании 1.0 г хлорметана с образованием дихлорметана? (с точностью

Тема урока: Расчеты теплоты реакции

Объяснение:
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу для расчета теплоты реакции, известную как уравнение Гиббса-Гельмгольца. Это уравнение связывает изменение свободной энергии реакции (ΔG) с изменением энтальпии (ΔH) и изменением энтропии (ΔS).

Для этой реакции, у нас дана масса хлорметана, равная 1.0 г. Мы должны рассчитать количество выделяющейся теплоты в килоджоулях при монохлорировании этой массы хлорметана с образованием дихлорметана.

Сначала найдем количество вещества хлорметана (CH₃Cl) в молях, используя молярную массу хлорметана. Затем мы можем использовать коэффициенты сбалансированного уравнения реакции для определения стехиометрических отношений между хлорметаном и дихлорметаном.

Далее, чтобы рассчитать количество теплоты реакции, мы умножаем изменение энтальпии на количество моль дихлорметана, полученное в реакции. Затем преобразуем полученное значение в килоджоули, разделив его на 1000.

Демонстрация:
Масса хлорметана (CH₃Cl): 1.0 г

Молярная масса хлорметана (CH₃Cl): 50.49 г/моль

Сбалансированное уравнение реакции: CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ + HCl

Коэффициенты сбалансированного уравнения реакции: 1:1:1:1

Изменение энтальпии (ΔH) реакции: -120.6 кДж/моль

1. Рассчитаем количество молей хлорметана: 1.0 г / 50.49 г/моль = 0.0198 моль

2. Так как коэффициенты сбалансированного уравнения реакции для хлорметана и дихлорметана равны 1, то количество молей дихлорметана, образующегося в реакции, также равно 0.0198 моль.

3. Рассчитаем количество теплоты реакции: ΔH * количество молей дихлорметана = -120.6 кДж/моль * 0.0198 моль = -2.388 кДж

4. Переведем полученное значение в килоджоули: -2.388 кДж / 1000 = -0.002388 кДж

Следовательно, при монохлорировании 1.0 г хлорметана с образованием дихлорметана, выделяется -0.002388 килоджоулей теплоты с точностью до десятых.

Совет:
Для более легкого понимания данного типа задач, рекомендуется изучить понятия молярной массы, коэффициенты сбалансированного уравнения реакции и изменение энтальпии.

Задача для проверки:
При монохлорировании 2.5 г хлорметана с образованием дихлорметана, сколько килоджоулей теплоты будет выделяться? (с точностью до десятых)