Felidéző gyakorlás
A felírt termokémiai egyenlet minden együtthatóját megkétszerezzük. Mi történik a hozzá tartozó ΔrH-val?
Válassz a magyarázat felfedése előtt, majd vesd össze az indoklásoddal.
Válaszolj a kérdésre, majd ellenőrizd a válaszod, és olvasd el a magyarázatot. Ebben a gyakorló nézetben a válaszokat nem mentjük.
A téma lényege
Reakcióhő képződéshőkből, egyenlethez tartozó hőmennyiség és Hess-tételes középszintű számítás.
A vizsgán a definíció mellett az okot, a megfigyelést, a rendezett egyenletet és — ahol szükséges — a számítás menetét is tudnod kell.
Amit biztosan tudnod kell
- A kalorimetriás és sztöchiometriai lépést külön kezeld: előbb Q a hőmérséklet-változásból, majd a reakcióban átalakult anyagmennyiségből moláris entalpiaváltozás.
- A víz vagy oldat által felvett hő és a reakció hője ellentétes előjelű. Hőmérséklet-emelkedésnél az oldat Q-ja pozitív, a reakcióé exoterm, tehát negatív.
- Hess-tételnél úgy fordítsd és szorozd a részreakciókat, hogy a nem kívánt anyagok kiesjenek; az entalpiaváltozással ugyanazokat a műveleteket kell elvégezni.
- Égéshő számításakor ellenőrizd a tüzelőanyag mennyiségét, a víz halmazállapotát és a megadott fűtőérték egységét.
- Kötési energiából kapott érték becslés, mert átlagos gázfázisú energiákat használ; képződéshőből számolt érték az adott standard állapotokra vonatkozik.
- A hőveszteség általában kisebb mért hőmérséklet-változást és abszolút értékben alulbecsült reakcióhőt okoz, ha nem korrigáljuk.
Kulcsfogalmak
- reakcióhő
- képződéshő
- Hess-tétel
- sztöchiometriai egyenlet
- hőmennyiség
- előjel
A táblázatból a reakcióhőig
Rendezd az egyenletet, majd minden anyag képződéshőjét szorozd a sztöchiometriai együtthatóval. A termékek összegéből vond ki a kiindulási anyagok összegét. Standard állapotú elem ΔfH° értéke nulla, de a képlet és halmazállapot dönti el, valóban standard elemi állapotról van-e szó.
Az egyenlet „adagja”
A kiszámított ΔrH° pontosan a felírt egyenlet egy sztöchiometriai átalakulására vonatkozik. Ha az egyenlet szerint 1 mol CH4 égése −890 kJ, akkor 0,25 mol égése −222,5 kJ rendszerváltozás; a környezet 222,5 kJ energiát kap ideális feltételezésben. A „felszabaduló hő” gyakran pozitív nagyságként kérdezett, miközben ΔH negatív — ezt szöveggel tisztázd.
Hess-tételnél reakciókat fordíthatsz és szorozhatsz: ugyanígy változik ΔH. Csak akkor add össze, ha a köztes anyagok kiesnek és a célreakció marad.
Képződéshő-összeg
ΔrH° = ΣνΔfH°(termék) − ΣνΔfH°(kiindulási)
Kalorimetria
Q = c · m · ΔT
Hőmérleg
Q(reakció) + Q(oldat) + Q(kaloriméter) = 0
Képződéshőkből
ΔrH° = ΣνΔfH°(termékek) − ΣνΔfH°(kiindulási anyagok)
Kötési energiákból
ΔrH ≈ ΣE(bontott) − ΣE(képződött)
Termokémiai számítás ellenőrzési lánca
Ábra szöveges leírása
| Sorrend | Lényeg |
|---|---|
| 1. | egyenlet + állapot |
| 2. | termék − kiindulási |
| 3. | mólarány + előjel |
Módszer kiválasztása
Egy reakció ΔH = −200 kJ a felírt 2 mol termékre. Mennyi ΔH jut 0,50 mol termékre?
Válassz a magyarázat felfedése előtt, majd vesd össze az indoklásoddal.
Válaszolj a kérdésre, majd ellenőrizd a válaszod, és olvasd el a magyarázatot. Ebben a gyakorló nézetben a válaszokat nem mentjük.
Kidolgozott lépés
Haladj végig a kidolgozott példától az önálló átvitelig.
Tartsd meg az egységeket minden lépésben; csak a végén kerekíts.
1. Kidolgozott megoldási út
Válaszolj a kérdésre, majd ellenőrizd a válaszod, és olvasd el a magyarázatot. Ebben a gyakorló nézetben a válaszokat nem mentjük.
ΔH = 0,200 mol·(−890 kJmol)=−178 kJ.
Alkalmazási feladat
Melyik állítás javítja pontosan ezt a tévedést: „A negatív ΔH nem „negatív hőmennyiségű melegítést” jelent”?
Válassz a magyarázat felfedése előtt, majd vesd össze az indoklásoddal.
Válaszolj a kérdésre, majd ellenőrizd a válaszod, és olvasd el a magyarázatot. Ebben a gyakorló nézetben a válaszokat nem mentjük.
Hivatalos követelmények (2 pont)
Termokémia
- Fogalmak: a reakcióhő és a képződéshő fogalma, jele, mértékegysége, Hess tétele
- Elvárt művelet: Határozza meg a reakcióhőt a képződéshőkből. Használja a reakcióhőt az egyszerű sztöchiometriai számításokban.
Gyors önellenőrzés
- Idézd fel a kulcsfogalmakat a jegyzet visszaolvasása nélkül.
- Oldd meg újra a két választási helyzetet, és indokold a hibás válaszokat is.
- Alkalmazd a gondolatmenetet egy új anyagra, adatsorra vagy kísérleti leírásra.