Beispiel für eine Enthalpieänderung Problem

Dieses Beispielproblem zeigt, wie man die Enthalpie für die Zersetzung von Wasserstoffperoxid findet.

Enthalpie Review

Sie können die Gesetze der Thermochemie sowie der endothermen und exothermen Reaktionen überprüfen, bevor Sie beginnen. Die Enthalpie ist eine thermodynamische Eigenschaft, die sich aus der einem System zugefügten inneren Energie und dem Produkt aus Druck und Volumen zusammensetzt. Dies ist ein Maß für die Fähigkeit des Systems, Wärme freizusetzen und nichtmechanische Arbeiten auszuführen. In Gleichungen wird die Enthalpie mit dem Großbuchstaben H bezeichnet, während die spezifische Enthalpie h in Kleinbuchstaben ist. Seine Einheiten sind normalerweise Joule, Kalorien oder BTUs.

Die Änderung der Enthalpie ist direkt proportional zur Anzahl der Reaktanten und Produkte. Sie arbeiten also mit dieser Art von Problem, indem Sie die Änderung der Enthalpie für die Reaktion verwenden oder sie aus den Bildungswärmen der Reaktanten und Produkte berechnen und diese Werte dann multiplizieren die tatsächliche Menge (in Mol) des vorhandenen Materials.

Enthalpie-Problem

Wasserstoffperoxid zersetzt sich gemäß der folgenden thermochemischen Reaktion:
H₂Ö₂(l) → H₂O (l) + 1/2 O₂(G); ΔH = -98,2 kJ
Berechnen Sie die Enthalpieänderung ΔH, wenn sich 1,00 g Wasserstoffperoxid zersetzen.

Lösung

Diese Art von Problem wird gelöst, indem eine Tabelle verwendet wird, um die Änderung der Enthalpie nachzuschlagen, es sei denn, Sie erhalten sie (wie hier). Die thermochemische Gleichung besagt, dass ΔH für die Zersetzung von 1 Mol H gilt₂Ö₂ ist -98,2 kJ, daher kann diese Beziehung als Umrechnungsfaktor verwendet werden.

Sobald Sie die Änderung der Enthalpie kennen, müssen Sie die Anzahl der Mol der relevanten Verbindung kennen, um die Antwort zu berechnen. Wenn Sie das Periodensystem verwenden, um die Massen von Wasserstoff- und Sauerstoffatomen in Wasserstoffperoxid zu addieren, finden Sie die Molekularmasse von H₂Ö₂ ist 34,0 (2 × 1 für Wasserstoff + 2 × 16 für Sauerstoff), was bedeutet, dass 1 mol H₂Ö₂ = 34,0 g H₂Ö₂.

Mit diesen Werten:

ΔH = 1,00 g H₂Ö₂ x 1 mol H₂Ö₂ / 34,0 g H₂Ö₂ x -98,2 kJ / 1 mol H₂Ö₂
ΔH = -2,89 kJ

Antworten

Die Enthalpieänderung ΔH bei Zersetzung von 1,00 g Wasserstoffperoxid = -2,89 kJ

Es ist eine gute Idee, Ihre Arbeit zu überprüfen, um sicherzustellen, dass sich alle Umrechnungsfaktoren aufheben, sodass Sie eine Antwort in Energieeinheiten erhalten. Der häufigste Fehler bei der Berechnung ist das versehentliche Umschalten von Zähler und Nenner eines Umrechnungsfaktors. Die andere Falle sind signifikante Zahlen. In diesem Problem wurden die Änderung der Enthalpie und der Probenmasse mit 3 signifikanten Zahlen angegeben, daher sollte die Antwort mit der gleichen Anzahl von Ziffern angegeben werden.