Cálculo do calor de reação
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Este tópico foi editado pela última vez por Ativo em toda a carreira em 2016-1-29, às 11:59. Como o título indica: 2Na+2CH3OH=2CH3ONa+H2 ↑. É possível calcular o calor de reação? Todo o conhecimento foi devolvido ao professor. A entalpia de formação padrão molar dos elementos puros é zero. É possível encontrar informações sobre o metanol em tabelas. Queria usar os métodos apresentados nos exemplos do livro para calcular a entalpia de formação padrão molar do sódio metoxido, mas parece que não dá certo. reward_7ree
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1. É medido experimentalmente, e os cálculos são feitos com base na fórmula do calor específico: Q = cmΔt. Em seguida, o calor de reação é determinado a partir de Q, utilizando as equações químicas da reação. 2. O calor de reação é diretamente proporcional à quantidade de matéria de cada um dos reagentes. 3. Cálculo do calor de reação por meio da energia de ligação: Geralmente, a energia necessária para quebrar 1 mol de uma determinada ligação química é considerada como a energia de ligação dessa substância. A energia de ligação é usualmente representada por E, sendo sua unidade kJ/mol. Método: △H = ΣE (reagentes) – ΣE (produtos), ou seja, o calor de reação é igual à diferença entre a soma das energias de ligação dos reagentes e a soma das energias de ligação dos produtos. Como na reação H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) ； △H = E(H-H) + E(Cl-Cl) – 2E(H-Cl). 4. A entalpia de reação é calculada a partir da energia total dos reagentes e dos produtos: ΔH = Energia total dos produtos – Energia total dos reagentes. 5. De acordo com o calor de combustão, a quantidade de calor liberada pela queima de uma substância é dada por Q = n (substância combustível) × calor de combustão dessa substância.
6. Os cálculos também podem ser feitos com base na lei de Hess. Lei de Hess: independentemente de a reação química ocorrer em um único passo ou em vários passos, o calor de reação permanece o mesmo ； Ou seja, o calor de reação em uma reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação, e não do caminho seguido pela reação. Ou seja, se uma reação pode ocorrer em várias etapas, a soma das quantidades de calor liberadas em cada etapa é igual à quantidade de calor liberada quando a reação é realizada de uma só vez. 7. O calor de reação ΔrHmθ é calculado com base nas entalpias de formação molar padrão dos reagentes e produtos. Para uma determinada temperatura e pressão padrão, a reação pode ser expressa da seguinte forma: “0 = ΣBVBRB”. Nessa expressão, os coeficientes dos reagentes são negativos; VB representa o coeficiente estequiométrico do reagente ou produto RB. ΣB indica a soma de todos os valores. Portanto, ΔrHmθ = ΣBVBΔfHmθ(B). (Ver figura.) θ representa a pressão padrão, que é de 1*10^5 Pa. Na verdade, esse símbolo não é escrito como “Sita”; trata-se simplesmente de um círculo com uma linha horizontal no meio, sendo um pouco mais grosso que o símbolo “Sita”. ““m” representa por mol de reação); ou seja, o calor de reação é igual à soma algébrica dos produtos da entalpia de formação padrão por mol de todas as substâncias envolvidas na reação, multiplicada pelos coeficientes estequiométricos dessas substâncias na equação química. Isso pode ser provado utilizando a lei de Hess e a definição de entalpia de formação molar padrão; veja mais detalhes em Entalpia de Formação. Alguns manuais contêm a entalpia de formação molar padrão de diversos materiais, e é possível calcular o calor da reação desejada consultando esses valores. Por exemplo, para a reação CO(g) + H2O(g) == CO2(g) + H2(g), em 298 K e à pressão padrão, as entalpias de formação molar padrão das substâncias são: △fHmθ = -110,53 kJ/mol, △fHmθ = -241,82 kJ/mol, △fHmθ = -393,51 kJ/mol e △fHmθ = 0. Portanto, △rHmθ = ΣBVB·△fHmθ(B) = (-393,51·1 + 0·1 + (-110,53)·(-1) + 241,82·(-1)) kJ/mol = -41,16 kJ/mol. A entalpia de reação é, portanto, -41,16 kJ/mol. 8. O cálculo é feito com base nas entalpias de combustão molar padrão dos reagentes e dos produtos. Para muitos compostos orgânicos, é difícil sintetizá-los diretamente a partir de elementos simples. No entanto, a maioria dos compostos orgânicos pode ser queimada, portanto, suas entalpias de combustão molar padrão são mais fáceis de determinar. Para uma reação em determinado estado, “0=ΣBVBRB”, o calor de reação é igual a △rHmθ = - ΣBVB△cHmθ(B) (como mostrado na figura). Isso também pode ser demonstrado utilizando a lei de Hess e a definição de entalpia de combustão molar padrão. Ou seja, o calor de reação é igual ao valor negativo da soma algébrica dos produtos da entalpia de combustão molar padrão de todas as substâncias envolvidas na reação, no respectivo estado, pelo coeficiente estequiométrico dessas substâncias na equação química. Por exemplo, para a reação em condições padrão: CH3CHO(l) + H2(g) == C2H5OH(l), temos: △rHmθ = -1166,37 kJ/mol; △cHmθ = -285,84 kJ/mol; △cHmθ = -1366,83 kJ/mol. Portanto, △rHmθ = -ΣBVB·△cHmθ(B) = -[(-1366,83)·1 + (-1166,37)·(-1) + (-285,84)·(-1)] kJ/mol = -85,38 kJ/mol. A entalpia de reação é, portanto, -85,38 kJ/mol. Além disso, é possível determinar a entalpia de formação molar padrão dos reagentes e produtos, com base nas entalpias de combustão molar padrão de cada um deles, bem como em suas equações de combustão. Dessa forma, também é possível calcular indiretamente o calor da reação. Fatores que influenciam o calor de reação: Fatores internos: Estão relacionados à entalpia de formação dos reagentes e dos produtos na reação química. Fatores externos: relacionados à temperatura e à pressão de reação.
6. Os cálculos também podem ser feitos com base na lei de Hess. Lei de Hess: independentemente de a reação química ocorrer em um único passo ou em vários passos, o calor de reação permanece o mesmo ； Ou seja, o calor de reação em uma reação química depende apenas dos estados inicial e final da reação, e não do caminho seguido pela reação. Ou seja, se uma reação pode ocorrer em várias etapas, a soma das quantidades de calor liberadas em cada etapa é igual à quantidade de calor liberada quando a reação é realizada de uma só vez. 7. O calor de reação ΔrHmθ é calculado com base nas entalpias de formação molar padrão dos reagentes e produtos. Para uma determinada temperatura e pressão padrão, a reação pode ser expressa da seguinte forma: “0 = ΣBVBRB”. Nessa expressão, os coeficientes dos reagentes são negativos; VB representa o coeficiente estequiométrico do reagente ou produto RB. ΣB indica a soma de todos os valores. Portanto, ΔrHmθ = ΣBVBΔfHmθ(B). (Ver figura.) θ representa a pressão padrão, que é de 1*10^5 Pa. Na verdade, esse símbolo não é escrito como “Sita”; trata-se simplesmente de um círculo com uma linha horizontal no meio, sendo um pouco mais grosso que o símbolo “Sita”. ““m” representa por mol de reação); ou seja, o calor de reação é igual à soma algébrica dos produtos da entalpia de formação padrão por mol de todas as substâncias envolvidas na reação, multiplicada pelos coeficientes estequiométricos dessas substâncias na equação química. Isso pode ser provado utilizando a lei de Hess e a definição de entalpia de formação molar padrão; veja mais detalhes em Entalpia de Formação. Alguns manuais contêm a entalpia de formação molar padrão de diversos materiais, e é possível calcular o calor da reação desejada consultando esses valores. Por exemplo, para a reação CO(g) + H2O(g) == CO2(g) + H2(g), em 298 K e à pressão padrão, as entalpias de formação molar padrão das substâncias são: △fHmθ = -110,53 kJ/mol, △fHmθ = -241,82 kJ/mol, △fHmθ = -393,51 kJ/mol e △fHmθ = 0. Portanto, △rHmθ = ΣBVB·△fHmθ(B) = (-393,51·1 + 0·1 + (-110,53)·(-1) + 241,82·(-1)) kJ/mol = -41,16 kJ/mol. A entalpia de reação é, portanto, -41,16 kJ/mol. 8. O cálculo é feito com base nas entalpias de combustão molar padrão dos reagentes e dos produtos. Para muitos compostos orgânicos, é difícil sintetizá-los diretamente a partir de elementos simples. No entanto, a maioria dos compostos orgânicos pode ser queimada, portanto, suas entalpias de combustão molar padrão são mais fáceis de determinar. Para uma reação em determinado estado, “0=ΣBVBRB”, o calor de reação é igual a △rHmθ = - ΣBVB△cHmθ(B) (como mostrado na figura). Isso também pode ser demonstrado utilizando a lei de Hess e a definição de entalpia de combustão molar padrão. Ou seja, o calor de reação é igual ao valor negativo da soma algébrica dos produtos da entalpia de combustão molar padrão de todas as substâncias envolvidas na reação, no respectivo estado, pelo coeficiente estequiométrico dessas substâncias na equação química. Por exemplo, para a reação em condições padrão: CH3CHO(l) + H2(g) == C2H5OH(l), temos: △rHmθ = -1166,37 kJ/mol; △cHmθ = -285,84 kJ/mol; △cHmθ = -1366,83 kJ/mol. Portanto, △rHmθ = -ΣBVB·△cHmθ(B) = -[(-1366,83)·1 + (-1166,37)·(-1) + (-285,84)·(-1)] kJ/mol = -85,38 kJ/mol. A entalpia de reação é, portanto, -85,38 kJ/mol. Além disso, é possível determinar a entalpia de formação molar padrão dos reagentes e produtos, com base nas entalpias de combustão molar padrão de cada um deles, bem como em suas equações de combustão. Dessa forma, também é possível calcular indiretamente o calor da reação. Fatores que influenciam o calor de reação: Fatores internos: Estão relacionados à entalpia de formação dos reagentes e dos produtos na reação química. Fatores externos: relacionados à temperatura e à pressão de reação.
O método do 4º andar está muito bem resumido
O autor da pergunta já respondeu para si mesmo~:o Vou aprender um pouco