Question

1. Calculati efectul termic al reactiei de formare a monoxidului de carbon din elemente cunoscand efectele termice ale urmatoarelor reactii chimice:
  C(g) + O2(g) -> CO2 (g)                      Delta H1 = -393,5 Kj/mol
  CO(g) + 1/2 O2 -> CO2 (g)                  Delta H2 = -283 Kj/mol
 2. Determinati cantitatea de caldura degajata la arderea a 92g amestec echimolecular de metan (CH4) si etan (C2H6) cunoscand caldurile de combustie : Q ch4 (g) = 890 kj/mol si Q c2h6 (g)= -241,8 Kj/mol

3. Calculati cantitatea de caldura (j) necesara pentru a mari temperatura a unei mase de 200g apa de la t1 = 20C la t2 = 90 C (Capa= 4,18 j/g)
 
                                                                          Multumesc!

Answer 1

Eu cred ca s-ar face asa.

Problema 1.

Vezi ca la prima reactie carbonul e solid, nu gazos !

Se dau reactiile:

C(s) + O2(g)  -->  CO2(g)                             (1)  
Delta H1 = -393,5 kJ/mol

CO(g) + 1/2O2(g)  -->  CO2(g)                     (2)
Delta H2 = -283 kJ/mol                  

Ni se cere Delta H pentru reactia:
C(s) + 1/2O2(g)  -->  CO(g)                           (3)
Delta H3 = ?

Reactia (2) desfasurata in sens contrar se scrie:

CO2(g)  -->  CO(g) + 1/2O2(g)                          (2')
Delta H2' = -Delta H2 = 283 kJ/mol

Acum sa adunam membru cu membru ecuatiile (1) si(2'):

C(s) + O2(g) + CO2(g)  -->  CO2(g) + CO(g) + 1/2O2(g)

Reducand termenii asemenea, obtinem ecuatia reactiei (3), adica:

C(s) + 1/2O2(g)  -->  CO(g)                                    (3)

Deci avem: Delta H3 = Delta H1 + Delta H2' = Delta H1 - Delta H2 = -393,5 - (-283) = -393,5 + 283 = -110,5(kJ/mol).

Asadar, la formarea CO(g) se degaja o caldura de 110,5 kJ/mol.



Problema 2.

Cred ca ai vrut sa scrii: Q C2H6 = 241,8(kJ/mol)(deci cu semnul plus, deoarece efectul termic Q se considera pozitiv, conform conventiei, daca mediul exterior primeste caldura de la sistemul de reactie. Cel putin eu asa stiu. Verifica si tu.

Mase molare: pentru metan CH4 este 1*12 + 4*1 = 16(g/mol); pentru etan C2H6 este 2*12 + 6*1 = 30(g/mol).

Amestecul este echimolecular, deci vom avea continuti in el a moli metan si a moli etan.
Sa notam cu x(g) - masa de metan din amestec si cu y(g) - masa de etan din amestec.

O prima relatie este x + y = 92                      (1)

Daca in 1 mol metan se gasesc 16 g metan
Atunci in a moli metan se vor gasi x g metan

x = 16a(g metan).

Daca in 1 mol etan se gasesc 30 g etan
Atunci in a moli etan se gasesc y g etan

y = 30a(g etan).

Atunci relatia (1) se scrie:
x + y = 92;
16a + 30a = 92;
46a = 92, de unde a = 2.

Deci avem 2 moli metan si 2 moli etan in amestec.

Si acum sa vedem ce caldura se degaja la arderea a 2 moli metan si 2 moli etan.

Daca la arderea a 1 mol metan se degaja 890 kJ
Atunci la arderea a 2 moli metan se va degaja caldura Q1(kJ)

Q1 = 2*890 = 1780(kJ).

Daca la arderea a 1 mol etan se degaja  241,8 kJ
Atunci la arderea a 2 moli etan se va degaja caldura Q2(kJ)

Q2 = 2*241,8 = 483,6(kJ).

Asadar, caldura degajata la arderea acestui amestec este:

Q = Q1 + Q2 = 1780 + 483,6 = 2263,6(kJ).

Daca datele scrise de tine in enunt sunt corecte, caldura degajata ar fi 2263,6 kJ.



Problema 3.

Pai ai relatia: Q = m*c*Delta T
m = 200 g = 0,2 kg.
c = 4,18 kJ/(kg*grad). Vezi ca in enunt ai trecut alte unitati de masura !
Asadar caldura specifica a apei c = 4,18 kJ/(kg*grad) = 4185 J/(kg*grad).

Delta T = (90 + 273 - 20 - 273) = 70(grade).

Aplicatie Numerica A.N.: Q = 0,2*4180*990 - 20) = 58520(J).

Verifica si tu. Daca nu iese corect la raspuns, verifica mai intai corectitudinea datelor scrise in enunt.