Thermochemische Gleichungen

Die meisten chemischen Reaktionen finden bei atmosphärischem Druck statt. Unter Bedingungen konstanten Drucks, die mit der Reaktion verbundene Wärmeänderung delta Q, ist gleich der Änderung der Enthalpie Delta H, auch die Enthalpie oder Reaktionswärme genannt. Die Enthalpie der Reaktion ist der Unterschied zwischen den Enthalpien der Produkte und den Reaktanten.

Wenn die Enthalpie der Produkte größer als die Enthalpie der Reaktanten ist, ist delta H positiv. Solche Reaktionen absorbieren Wärme und sind endotherm. Im Gegenteil, wenn die Enthalpie der Reaktanten größer als die Enthalpie der Produkte ist, ist delta H negativ.

Solche Reaktionen setzen Wärme frei und sind exotherm. Für jede chemische Reaktion, die Größenordnung der begleitenden Enthalpieänderung hängt von den stöchiometrischen Mengen der Reaktanten und Produkte ab, angegeben durch die Koeffizienten der ausgeglichenen Gleichung. Eine ausgeglichene chemische Gleichung, die Phasenübergänge und Reaktionsenthalpie delta H enthält, wird eine thermochemische Gleichung genannt.

Betrachten Sie die Verbrennung von Methan eine primäre Brennstoffquelle. Bei der Verbrennung von Methan wird Wärme an die Umgebung abgegeben. Die exotherme Natur der Reaktion wird durch die negative Enthalpieänderung in der thermochemischen Gleichung angezeigt.

Die Gleichung für die Verbrennung zeigt dass, wenn 1 Mol Methangas mit 2 Mol Sauerstoffgas reagiert, um 1 Mol Kohlendioxidgas und 2 Mol flüssiges Wasser zu bilden, werden 890, 8 Kilojoule Wärme an die Umgebung abgegeben. Das molare Verhältnis zwischen den Reaktanten oder Produkten und die Reaktionswärme kann als Umrechnungsfaktor verwendet werden, um die während der Reaktion ausgetauschte Wärme zu berechnen. Wenn eine Gasflasche 25, 5 Kilogramm Methan enthält, und das gesamte Methan im Zylinder verbrannt wird, welche Wärmemenge wird erzeugt?

Im Allgemeinen, besteht der konzeptionelle Plan darin, die Masse in Mole umzuwandeln und dann Mole in die Reaktionswärme. Zu Beginn werden 25, 5 Kilogramm mit 1000 multipliziert. um die Masse in Gramm zu berechnen.

Dann wird die Masse des Methans durch seine molare Masse geteilt 16, 0 Gramm pro Mol, um 1594 Mol Methan zu erhalten. Schließlich benutzt man den Umrechnungsfaktor zwischen Methanmolen und Reaktionswärme, 1594 Mol Methan setzen 14, 2 mal zehn zu den 6 Kilojoule Wärme frei-das ist die Wärme der Reaktion. Die Antwort ist negativ, da die Reaktion exotherm ist, da in der Reaktion Wärme entsteht.