Prawo Hessa to jeden z tych tematów, gdzie brzmi strasznie, a robi się banalnie. Otóż mówi ono, że efekt cieplny reakcji nie zależy od drogi, tylko od punktu startu i mety. Dzięki temu możesz „poskładać” szukaną reakcję z kilku znanych, jak układ równań w matematyce: dodajesz, odejmujesz, mnożysz stronami, a razem z reakcjami sumujesz ich entalpie. Wzięliśmy cztery zadania z jasnym wynikiem, część rozłożoną też na filmie. Lecimy.
Dwa ruchy na reakcjach
Gdy składasz reakcje, pilnujesz dwóch rzeczy. Odwracasz reakcję? Zmieniasz znak entalpii na przeciwny. Mnożysz reakcję przez liczbę? Mnożysz przez nią też entalpię. Reszta to dopasowanie, żeby po dodaniu skróciły się zbędne reagenty i została dokładnie ta reakcja, o którą pytają.
Oblicz entalpię reakcji MnO2(s) + C(s) ⟶ Mn(s) + CO2(g), mając dane:
| Reakcja | ΔH |
|---|---|
| C(s) + O2(g) ⟶ CO2(g) | −390 kJ |
| Mn(s) + O2(g) ⟶ MnO2(s) | −520 kJ |
Rozwiązanie tłumaczę na filmie:
Pokaż rozwiązanie
Potrzebujemy MnO2 po stronie substratów, więc drugą reakcję odwracamy (znak na +520). Pierwszą bierzemy bez zmian. Po dodaniu tlen O2 się skróci.
Oblicz entalpię reakcji 2CuO(s) ⟶ Cu2O(s) + ½O2(g), mając dane:
| Reakcja | ΔH |
|---|---|
| Cu(s) + ½O2(g) ⟶ CuO(s) | −156 kJ |
| 2Cu(s) + ½O2(g) ⟶ Cu2O(s) | −170 kJ |
Rozwiązanie tłumaczę na filmie:
Pokaż rozwiązanie
CuO musi być substratem, i to w ilości 2 moli, więc pierwszą reakcję odwracamy i mnożymy przez 2 (ΔH: −(2·−156) = +312). Drugą reakcję bierzemy bez zmian (−170). Po dodaniu skracają się miedź i część tlenu.
Standardowe entalpie tworzenia CO2(g) i H2O(c) wynoszą odpowiednio −394 i −286 kJ/mol, a entalpia spalania fenolu wynosi −3050 kJ/mol. Oblicz standardową entalpię tworzenia fenolu C6H5OH(s).
Rozwiązanie tłumaczę na filmie:
Pokaż rozwiązanie
Szukana reakcja: 6C + 3H2 + ½O2 ⟶ C6H5OH. Składamy ją z trzech reakcji: spalania węgla (×6), spalania wodoru (×3) oraz odwróconego spalania fenolu (znak na +3050).
Oblicz entalpię tworzenia propanu C3H8, jeśli jego ciepło spalania wynosi −2220,2 kJ/mol, a entalpie tworzenia CO2 i H2O wynoszą odpowiednio −393,5 i −285,8 kJ/mol.
Pokaż rozwiązanie
Szukana reakcja: 3C + 4H2 ⟶ C3H8. Składamy ją z odwróconego spalania propanu (znak na +2220,2), spalania węgla (×3) i spalania wodoru (×4).
Efekt cieplny nie zależy od drogi
Skoro liczy się tylko start i meta, szukaną reakcję po prostu składasz z tych, które znasz.
W kursie termochemię rozkładamy na najprostsze klocki: prawo Hessa, entalpie tworzenia i spalania, energie wiązań. Dostajesz teorię po ludzku, filmy i zestaw zadań z pełnymi rozwiązaniami. Krok po kroku, aż po maturę.
To wycinek z lekcji powtórkowej z termochemii. W kursie jest ich więcej: reakcje egzo- i endotermiczne, wykresy energetyczne, entalpia reakcji odwrotnej i pełen zestaw zadań maturalnych.
Rozkładam maturę z chemii na czynniki pierwsze, krok po kroku
Cała teoria i zadania wytłumaczone po ludzku, z filmami do wielu z nich, tak żeby chemia w końcu miała sens. Zobacz kurs maturalny, albo zacznij od darmowego kursu i sprawdź, jak tłumaczę, zanim cokolwiek wydasz.