1 / 14

Entalpija izgaranja metana (heat of combustion)

KALORIMETRIJA: Laboratorijsko mjerenje entalpije reakcije. Kalorimetar je uređaj kojim se mjeri količina energije koja se izmijeni tijekom kemijske reakcije. Entalpija izgaranja metana (heat of combustion). Δ c H =-890 kJ/mol. Izmjena mase i energije s okolinom?.

valin
Download Presentation

Entalpija izgaranja metana (heat of combustion)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. KALORIMETRIJA: Laboratorijsko mjerenje entalpije reakcije Kalorimetar je uređaj kojim se mjeri količina energije koja se izmijeni tijekom kemijske reakcije Entalpijaizgaranjametana (heat of combustion) ΔcH =-890 kJ/mol MMFK: Kalorimetrija/14

  2. Izmjena mase i energije s okolinom? Prijenos energije (topline i/ili rada) između sustava i okoline opisan je prvim zakonom termodinamike: energija ne može biti stvorena niti uništena MMFK: Kalorimetrija/14

  3. Prvi zakon termodinamike:Promjena unutrašnje energije sustava ovisi o izmjeni topline i rada ΔU= Δq + Δw 1. izobarno: ΔV≠0, Δq = (Uk+pVk) - (Up+pVp) = Hk –Hp= ΔH 2. izovolumno (izohorno): ΔV=0, Δq = Uk – Up= ΔU Energija se odvodi od sustava u okolinu Energija se dovodi sustavu iz okoline MMFK: Kalorimetrija/14

  4. Izobarna promjena entalpije prati kemijsku reakcijuΔp=0: ΔV≠0, Δq = ΔH Prijenos topline prati se promatranjem promjene temperature izazvane reakcijom Δq=C ΔT Toplinski kapacitet C neke tvari je količina topline koju ta tvar izmijeni s okolinom da bi joj se temperatura promijenila za 1 K. C(JK-1) MMFK: Kalorimetrija/14

  5. Specifični toplinski kapacitet neke tvari c=C/m (JK-1kg-1) MMFK: Kalorimetrija/14

  6. Kalorimetrijska mjerenja Pomiješati reaktante u kalorimetru, pratiti promjenu temperature cp=Cp/m Δq =Cp Δ T= Δ H cV=CV/m Δq = CV Δ T = ΔU (Δp=0) (ΔV=0) kalorimetrijska bomba jednostavni kalorimetar MMFK: Kalorimetrija/14

  7. Standardna molarna entalpija neke reakcije ΔrH Θ Svi reaktanti i produkti nalaze se u standardnim stanjima pri danoj temperaturi. Standardno stanje tvari: najstabilnije stanje tvari pri tlaku 100 kPa (t.j.1 bar) MMFK: Kalorimetrija/14

  8. Standardna molarna entalpija sagorjevanja Primjer: kod sagorijevanja metana standardna stanja pri 25oC i 100 kPa su plinoviti metan, kisik, ugljik-dioksid i tekuća voda CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + H2O(l) ΔcH Θ = - 890,4 kJ mol-1 pri 25 oC ΔcH Θ< 0 MMFK: Kalorimetrija/14

  9. Standardna molarna entalpija stvaranja ΔfH Θ Promjena entalpije pri stvaranju spoja od elemenata 1. Primjer: kod stvaranja metana standardna stanja pri 25oC i 100 kPa su čvrsti ugljik, plinoviti vodik i plinoviti metan C(s) + 2 H2(g) C(s) + 2 H2(g) → CH4(g) ΔfH Θ = - 74,8 kJ mol-1 pri 25 oC (razvija se energija!!) REAKCIJA STVARANJA ne mora biti stvarno izvediva reakcija: Entalpija stvaranja pokazuje količinu energije koja bi se izmijenila kad bi se pronašao reakcijski put od elemenata do traženog spoja ΔfH Θ< 0 2. Primjer: stvaranje benzena 6 C(s) + 3 H2(g) → C6H6(g) ΔfH Θ = +49,0 kJ mol-1 pri 25 oC (troši se energija!!) CH4(g) MMFK: Kalorimetrija/14

  10. Reakcijska entalpija : Predvidjeti promjenu entalpije za bilo koju reakciju Složena reakcija: CO(g) + NO(g) → CO2 (g) + ½ N2(g) poznati su tabelirani podatci o standardnim molarnim entalpijama sagorijevanja i stvaranja za svaki pojedini reaktant ! Prvi TD zakon: zbog očuvanja energije, u nekoj reakciji dolazi do jednake promjene energije bez obzira na put reakcije kojim se od produkata dolazi do reaktanata. MMFK: Kalorimetrija/14

  11. Hessov zakon sumiranja entalpija Reakcijska entalpija nekog procesa je zbroj reakcijskih entalpija pojedinih koraka na koje reakcija formalno može biti rastavljena (nije nužno da su ti koraci ostvarivi u laboratoriju, ali jest nužno da je poznata entalpija pojedinog koraka) MMFK: Kalorimetrija/14

  12. Primjer: konvertiranje zagađivača iz automobilskih motora CO(g) + NO(g) → CO2 (g) + ½ N2(g) (ciljna jednačba) za B uzeti obrat da se uskladi s ciljnom jednačbom) Poznato: A: CO(g) + ½ O2 → CO2 (g) ΔH = -283,0 kJ B: N2 (g) + O2 (g) → 2NO (g) ΔH = +180,6 kJ / (-½) / + A: CO(g) + ½ O2 → CO2 (g) ΔH = -283,0 kJ B: NO (g) → ½ N2 (g) + ½ O2 (g) ΔH = -90,3 kJ CO(g) + NO(g) → CO2 (g) + ½ N2(g) ΔH = -373,3 kJ dobivena je ciljna jednačba i izračunata promjena entalpije MMFK: Kalorimetrija/14

  13. Klasifikacija reakcija • eksotermne reakcije ΔrH < 0 metan je eksotermni spoj jer se proizvodi eksotermnom reakcijom stvaranja ΔfH Θ = - 74,8 kJ mol-1 pri 25 oC • endotermne reakcije ΔrH > 0 benzen je endootermni spoj jer se proizvodi u endotermnoj reakciji stvaranja ΔfH Θ = +49,0 kJ mol-1 pri 25 oC MMFK: Kalorimetrija/14

  14. POKUS • Otapanje natrijevog tiosulfata pentahidrata u vodi. • Rezultat: sniženje ili povišenje temperature • Poznato: tvari u reakciji • Tabelirano: specifični topl. kapaciteti • Mjereno: • promjena temperature • masa otapala i • masa otopljene tvari • Račun: promjena entalpije cp=Cp/m Δq =Cp Δ T= Δ H MMFK: Kalorimetrija/14

More Related