Расчёт теплоты реакции
Сколько теплоты выделяется или поглощается при реакции между хлорметаном и хлоридом водорода (CH4 + Cl2 = CH3Cl
Сколько теплоты выделяется или поглощается при реакции между хлорметаном и хлоридом водорода (CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl), если известно, что для разрыва связи H3C—H потребуется 104 ккал/моль, для разрыва связи Cl—Cl — 58 ккал/моль, а при образовании связей H3C —Cl и H—Cl выделяется соответственно 84 ккал/моль и 103 ккал/моль теплоты? Ответ представьте в ккал/моль.
26.11.2023 04:05
Написать свой ответ:
Пояснение: Когда происходит химическая реакция, выделяется или поглощается определенное количество теплоты. Для расчета этой теплоты мы можем использовать закон Гесса, который говорит, что изменение энтальпии (теплоты) реакции равно разнице между суммой энтальпий образования продуктов и суммой энтальпий разрушения реагентов.
Для расчета теплоты реакции между хлорметаном (CH4) и хлоридом водорода (HCl) мы должны составить уравнение реакции и использовать известные значения теплоты разрыва и образования связей.
Уравнение реакции: CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl
Теплота реакции = [теплота разрыва связи H3C—H] + [теплота разрыва связи Cl—Cl] – [теплота образования связи H3C—Cl] – [теплота образования связи H—Cl]
Теплота реакции = (104 ккал/моль) + (58 ккал/моль) – (84 ккал/моль) – (103 ккал/моль)
Теплота реакции = –25 ккал/моль
Таким образом, при реакции между хлорметаном и хлоридом водорода выделяется 25 ккал теплоты на каждый моль реагентов.
Совет: Для более легкого понимания темы и выполнения подобных задач рекомендуется изучить теорию образования и разрушения связей, а также закон Гесса. Знание энергетических связей и их значений поможет вам более точно рассчитывать теплоту реакций.
Упражнение: Рассчитайте теплоту реакции между аммиаком (NH3) и кислородом (O2), если известно, что для разрыва связи N—H потребуется 111 ккал/моль, для разрыва связи O=O — 120 ккал/моль, а при образовании связей N—O и O—H выделяется соответственно 177 ккал/моль и 110 ккал/моль теплоты. Ответ представьте в ккал/моль.
Инструкция: Чтобы рассчитать теплоту реакции между хлорметаном (CH4) и хлоридом водорода (HCl), мы должны учесть количество теплоты, необходимое для разрыва связей и количество теплоты, выделяемое при образовании новых связей.
Сначала рассмотрим разрыв связи H3C—H. Для этого требуется 104 ккал/моль. После этого необходимо разорвать связь Cl—Cl, для чего требуется 58 ккал/моль.
Затем образуется новая связь H3C—Cl со стабилизацией 84 ккал/моль и связь H—Cl с выделением 103 ккал/моль теплоты.
Теплота реакции рассчитывается путем вычитания суммы энергии, затраченной на разрыв связей, из суммы энергии, выделяемой при образовании новых связей.
Теплота реакции = (104 + 58) - (84 + 103) = -25 ккал/моль.
Таким образом, при реакции между хлорметаном и хлоридом водорода выделяется 25 ккал теплоты на 1 моль реагентов.
Совет: Чтобы лучше понять, как происходит расчет теплоты реакции, полезно разобраться в концепции разрыва и образования связей. Также полезно ознакомиться со значениями энергии разрыва и образования связей для разных химических соединений.
Дополнительное упражнение: Рассчитайте теплоту реакции между аммиаком (NH3) и гидрохлоридом аммония (NH4Cl), если известно, что для разрыва связи N—H потребуется 105 ккал/моль, для разрыва связи H—Cl — 104 ккал/моль, а при образовании связи N—H и H—Cl выделяется соответственно 95 ккал/моль и 103 ккал/моль теплоты. Ответ представьте в ккал/моль.