Для вычисления изменения энтальпии реакции (ΔНобр) можно использовать данные о теплоте сгорания веществ. Обычно такие данные представлены в таблицах термодинамических свойств. Мы можем воспользоваться формулой:
ΔНобр = ΣΔНобраз – ΣΔНсгорания
Где:
- ΣΔНобраз – сумма стандартных энтальпий образования продуктов реакции;
- ΣΔНсгорания – сумма стандартных энтальпий сгорания реагентов.
Теперь давайте разберем каждую реакцию по отдельности.
1. Реакция с этаном (C2H6):
Реакция выглядит следующим образом:
C2H6 (г.) + 7/2 O2 (г.) = 2 CO2 (г.) + 3 H2O (г.)
Теперь найдем необходимые значения:
- ΔНобраз (CO2) = -393,5 кДж/моль;
- ΔНобраз (H2O) = -241,8 кДж/моль;
- ΔНсгорания (C2H6) = -1560 кДж/моль;
- ΔНсгорания (O2) = 0 (поскольку это элемент в стандартных условиях).
Теперь подставим значения в формулу:
- Сначала вычислим ΣΔНобраз:
- 2 * ΔНобраз (CO2) + 3 * ΔНобраз (H2O) = 2 * (-393,5) + 3 * (-241,8) = -787 - 725,4 = -1512,4 кДж.
- Теперь вычислим ΣΔНсгорания:
- ΔНсгорания (C2H6) + 7/2 * ΔНсгорания (O2) = -1560 + 0 = -1560 кДж.
- Теперь подставим все в формулу:
- ΔНобр = ΣΔНобраз - ΣΔНсгорания = -1512,4 - (-1560) = 47,6 кДж.
2. Реакция с бензином (C6H6):
Реакция выглядит следующим образом:
C6H6 (ж.) + 15/2 O2 (г.) = 6 CO2 (г.) + 3 H2O (ж.)
Теперь найдем необходимые значения:
- ΔНобраз (CO2) = -393,5 кДж/моль;
- ΔНобраз (H2O) = -241,8 кДж/моль;
- ΔНсгорания (C6H6) = -3267 кДж/моль;
- ΔНсгорания (O2) = 0.
Теперь подставим значения в формулу:
- Сначала вычислим ΣΔНобраз:
- 6 * ΔНобраз (CO2) + 3 * ΔНобраз (H2O) = 6 * (-393,5) + 3 * (-241,8) = -2361 - 725,4 = -3086,4 кДж.
- Теперь вычислим ΣΔНсгорания:
- ΔНсгорания (C6H6) + 15/2 * ΔНсгорания (O2) = -3267 + 0 = -3267 кДж.
- Теперь подставим все в формулу:
- ΔНобр = ΣΔНобраз - ΣΔНсгорания = -3086,4 - (-3267) = 180,6 кДж.
Итак, результаты:
- ΔНобр для реакции с этаном (C2H6) = 47,6 кДж;
- ΔНобр для реакции с бензином (C6H6) = 180,6 кДж.