110 likes | 336 Views
Jiří Machačný. Termochemie 1. Reakční teplo. Reakční teplo ( D H) je teplo, které si soustava , ve které dojde k reakci, vymění se svým okolím, jestliže reakce proběhne v jednotkovém rozsahu a tlak ani teplota se během reakce nezmění.
E N D
Jiří Machačný Termochemie 1
Reakční teplo Reakční teplo (DH) je teplo, které si soustava , ve které dojde k reakci, vymění se svým okolím, jestliže reakce proběhne v jednotkovém rozsahu a tlak ani teplota se během reakce nezmění. • Jednotkový rozsah znamená, že reagují taková látková množství reaktantů (v molech), jako je hodnota stechiometrických koeficientů ve vyčíslené rovnici.
Příklad • Kolik gramů hliníku musíme spálit, aby následující reakce proběhla v jednotkovém rozsahu? Al + O2 → Al2O3 4 3 2 • Vyčíslíme rovnici. • Musí reagovat 4 mol hliníku. n = 4 mol • Jaká je molární hmotnost hliníku? • Podle jakého vzorce vypočítáme hmotnost? • Musíme spálit 108 g hliníku. M = 27 g.mol-1 m = n.M
A teď sami: • Kolik gramů oxidu siřičitého musí zreagovat podle následující rovnice se sulfanem, aby reakce proběhla v jednotkovém rozsahu? SO2 + H2S→ S + H2O 2 3 2 • Vyčíslíme rovnici. • Musí reagovat 1 mol oxidu siřičitého. n = 1 mol • Jaká je molární hmotnost oxidu siřičitého? • Podle jakého vzorce vypočítáme hmotnost? • Musí zreagovat 64 g oxidu siřičitého. M = 64 g.mol-1 m = n.M
Standardní reakční teplo Reakční teplo (DH0) reakce, která proběhne v jednotkovém rozsahu za standardního tlaku (101 325 Pa) a teploty (298,15 K) a všechny reaktanty jsou v obvyklém skupenství a nejstálejší modifikaci. • Standardní teplota se může v různých tabulkách lišit.
Termochemické zákony • Termochemický zákon (Lavoisierův-Laplaceův). Reakční tepla reakce a reakce k ní vratné probíhajících za stejných podmínek se liší pouze znaménkem. 2H2O(l)→2H2(g)+O2(g) DH=571,66 kJ.mol-1 2H2(g)+O2(g) → 2H2O(l)DH=-571,66 kJ.mol-1 (-110,53)+(-282,98) = -393,51 • Termochemický zákon (Hessův). Reakční teplo dané reakce závisí pouze na počátečním a konečném stavu soustavy a nezáleží na cestě, po které se do konečného stavu tato soustava dostane. C(grafit) + O2(g) → CO2(g) DH=-393,51 kJ.mol-1 C(grafit) + ½O2(g) → CO(g) DH=-110,53 kJ.mol-1 CO(g) + ½O2(g) → CO2(g) DH=-282,98 kJ.mol-1
Slučovací teplo (DHf) Standardní slučovací teplo sloučeniny je reakční teplo reakce, při níž vznikne 1 mol této sloučeniny z prvků za standardních podmínek. Slučovací teplo prvku je rovno nule. • hodnoty v tabulkách • využívají se při výpočtu reakčního tepla
Například: • DHf(H2O) je reakční teplo reakce: • DHf(H2 SO4) je reakční teplo reakce: H2(g)+½O2(g) → H2O(l) H2(g)+S(s)+2O2(g) → H2SO4(l)
Jak se vypočítá reakční teplo? DH=SDHf(pr.) -SDHf(v.l.) DH=DH1+DH2 DH výchozí látky produkty DH1 DH2 -SDHf(v.l.) SDHf(pr.) prvky
Jak se vypočítá reakční teplo? 5 NH3(g) + O2(g) → NO(g) + H2O(g) 4 4 5 4 4 6 6 90,29 -45,94 -45,94 0 0 90,29 -241,818 -241,818 .( ) .( ) . – [ + ] + DH = DH = -905,988 kJ.mol-1 • Vyčíslíme rovnici. • Z tabulek určíme slučovací tepla reaktantů (v kJ.mol-1). • Vypočítáme reakční teplo.