Question

По закону Гесса можно рассчитать тепловой эффект химических реакций. Рассчитайте стандартное изменение энтальпии для следующей реакции: 2NaHCO3(тв) → Na2CO3 (тв) + CO2 (г) + H2O (ж)
∆Н ° [NaHCO3 (тв)] = - 950.8 кДж∗моль-1
∆Н° [Na2CO3 (тв)] = - 1130.7 кДж∗моль-1
∆Н ° [CO2 (г)] = - 393.5 кДж∗моль-1
∆Н ° [H2O (ж)] = - 285.8 кДж∗моль-1
(тв)- твердый
(г)- газ
(ж)- жидкость

Answer 1

Хорошо, давайте рассмотрим, как можно рассчитать стандартное изменение энтальпии для данной реакции с помощью закона Гесса. Закон Гесса гласит, что изменение энтальпии в химической реакции определяется разницей энтальпий продуктов и реагентов.

Для начала, распишем данную реакцию на составляющие:

2NaHCO3(тв) → Na2CO3 (тв) + CO2 (г) + H2O (ж)

Теперь у нас есть данные о стандартных изменениях энтальпии для каждого из веществ:

∆Н ° [NaHCO3 (тв)] = -950.8 кДж∗моль-1
∆Н ° [Na2CO3 (тв)] = -1130.7 кДж∗моль-1
∆Н ° [CO2 (г)] = -393.5 кДж∗моль-1
∆Н ° [H2O (ж)] = -285.8 кДж∗моль-1

Теперь воспользуемся законом Гесса, чтобы рассчитать ∆Н° для всей реакции.

∆H° (реакция) = Σ∆H° (продукты) - Σ∆H° (реагенты)

Σ∆H° (продукты) = ∆Н ° [Na2CO3 (тв)] + ∆Н ° [CO2 (г)] + ∆Н ° [H2O (ж)]
= -1130.7 кДж∗моль-1 + (-393.5 кДж∗моль-1) + (-285.8 кДж∗моль-1)

Суммируя эти значения, мы получаем -1809.0 кДж∗моль-1 для Σ∆H° (продукты).

Σ∆H° (реагенты) = ∆H ° [2NaHCO3 (тв)]
= -950.8 кДж∗моль-1

Таким образом, мы можем рассчитать ∆H° (реакция):

∆H° (реакция) = Σ∆H° (продукты) - Σ∆H° (реагенты)
= -1809.0 кДж∗моль-1 - (-950.8 кДж∗моль-1)
= -1809.0 кДж∗моль-1 + 950.8 кДж∗моль-1
= -858.2 кДж∗моль-1

Таким образом, стандартное изменение энтальпии для данной реакции составляет -858.2 кДж∗моль-1. Отрицательное значение означает, что реакция является экзотермической, то есть выделяется тепло.