І місце. Хімічні реакції та закономірності їх перебігу (Кічата Олена Євгеніївна, Харківська гімназія № 46 ім. М.В.Ломоносова)

Найчастіше для термохімічних розрахунків застосовують ентальпію утворення сполук з простих речовин.

• Стандартна ентальпія утворення речовини – це тепловий ефект реакції утворення 1 моль складної речовини з простих речовин, визначений за стандартних умов (ΔH^о_утв., кДж/моль).

Стандартні ентальпії утворення більшості відомих речовин можна знайти в довідниках. Стандартні ентальпії утворення простих речовин у найбільш стійких формах прийняли такими, що дорівнюють нулю.

Наприклад,

ΔHоутв.(О2) = 0 кДж/моль,	а   ΔHоутв.(О3) = 142,5 кДж/моль,
ΔHоутв.(Сграфіт) = 0 кДж/моль,	а   ΔHоутв.(Салмаз) = 1,9 кДж/моль.

Обчислення теплових ефектів реакції проводять за наслідком з закону Гесса:

• ентальпія хімічної реакції дорівнює різниці між сумою ентальпій утворення продуктів і сумою ентальпій утворення вихідних речовин з врахуванням стехіометричних коефіцієнтів речовини в рівнянні реакції.

Якщо хімічна реакція відбувається відповідно до рівняння

aA+bB=cC+dD,

то ΔH^о_{реакції =} с∙ΔH^о_утв.(С) + d∙ΔH^о_утв.(D) – (a∙ΔH^о_утв.(A) + b∙ΔH^о_утв.(B)).

Завдання 1.

Визначити тепловий ефект реакції відновлення ферум(ІІІ) оксиду карбон(ІІ) оксидом, використовуючи наведені стандартні ентальпії утворення речовин, і складіть термохімічне рівняння цієї реакції.

Формула речовини	ΔHоутв., кДж/моль
Fe2O3(тв.)	–824,2
CO(г.)	–110,5
CO2(г.)	–393,5

 

Розв’язання

1. Складемо хімічне рівняння

Fe₂O_3(тв.) +3CO_(г.) = 2Fe_(тв.) + 3CO_2(г.)

2. Знаходимо стандартну ентальпію реакції, враховуючи, що стандартна ентальпія утворення простої речовини заліза дорівнює нулю:

ΔH^о_{реакції =} 3∙ΔH^о_утв.(CO_2(г.)) – (ΔH^о_утв.( Fe₂O_3(тв.)) + 3∙ΔH^о_утв.( CO_(г.)))=

= 3∙(–393,5) –((–824,2) + 3∙(–110,5)) = –24,8 кДж.

Відповідь: Fe₂O_3(тв.) +3CO_(г.) = 2Fe_(тв.) + 3CO_2(г.); ΔH^о = –24,8 кДж.