Розв’язування:

Рівняння розкладу питної соди при нагріванні:

NaНСО₃ → ½ Na₂СО₃ + ½ СО₂ + ½ Н₂О

Використовуючи наслідок із закону Гесса, запишемо:

∆Н⁰=0,5∙∆Н⁰_утв.(Na₂СО₃) +0,5∙∆Н _утв.(СО₂) + 0,5∙∆Н _утв.Н₂О ‑ ∆Н _утв.(NaНСО₃)

Підставивши чисельні значення теплот утворення, отримаємо:

∆Н⁰ = 0,5∙(‑ 1135,3) + 0,5∙(‑393,5) + 0,5∙(‑285,9) + +1135,3 = 44,95кДж

Відповідь: тепловий ефект реакції термічного розкладу питної соди дорівнює 44,95кДж (реакція супроводжується поглинанням теплоти).

Задача №2

Під час спиртового бродіння 0,5моль глюкози вивільняється 35,1кДж теплоти. Обчислити теплоту утворення глюкози, якщо теплоти утворення вуглекислого газу та етанолу відповідно складають – 393,6кДж/моль та – 277,9кДж/моль.

Дано:

n(С₆Н₁₂О₆) = 0,5моль

Q = 35,1кДж

∆Н⁰утв.(СО₂) = -393,5кДж/моль

∆Н⁰утв.(С₂Н₅ОН) = -277,9кДж/моль

Обчислити: ∆Н⁰утв.(С₆Н₁₂О₆) -?

Розв’язування:

Запишемо рівняння спиртового бродіння глюкози:

С₆Н₁₂О₆ → 2С₂Н₅ОН + 2СО₂

Знаючи, що кількість теплоти, яка виділяється (поглинається) при хімічних реакціях, прямо пропорційна кількості речовини, що приймає участь у хімічній реакції:

Q = n ∙ ∆Н⁰

Обчислимо тепловий ефект реакції спиртового бродіння глюкози:

∆Н⁰ =

Враховуючи те, що реакція екзотермічна (супроводжується виділенням теплоти): Q = ‑∆Н⁰,

∆Н⁰ = ‑ , тобто ∆Н⁰ = ‑ = ‑70,2кДж

Запишемо наслідок із закону Гесса для даної реакції:

∆Н⁰ = 2∙∆Н _утв.(С₂Н₅ОН) + 2∙∆Н _утв.(СО₂) –‑Н _утв.(С₆Н₁₂О₆)

Знаходимо,

∆Н _утв.(С₆Н₁₂О₆) = 2∙∆Н⁰_утв.(С₂Н₅ОН) + 2∙∆Н⁰_утв.(СО₂) – ‑∆Н⁰

Після підстановки відповідних чисельних значень величин, обчислень отримуємо:

∆Н⁰_утв.(С₆Н₁₂О₆)= 2∙(‑277,9) + 2∙(‑393,6) + 70,2 = ‑1272,8кДж/моль

Відповідь: ∆Н⁰_утв.(С₆Н₁₂О₆) = ‑1272,8кДж/моль

Задача №3

Обчислити теплоту утворення оксиду кальцію за реакцією його взаємодії з водою, якщо кількість теплоти, що виділяється внаслідок реакції, дорівнює 32,53кДж, а ∆Н⁰_утв.[Са(ОН)₂] = ‑986,2кДж/моль; ∆Н⁰_утв.(Н₂О)= ‑285,84кДж/моль

Дано:

Q = 32,53кДж

∆Н⁰_утв.[Са(ОН)₂] = ‑ 986,2кДж/моль

∆Н⁰_утв.(Н₂О) = ‑ 285,84кДж/моль

Обчислити: ∆Н⁰_утв.(СаО) ‑?

Розв’язування:

Запишемо рівняння взаємодії оксиду кальцію з водою:

СаО _(тв.) + Н₂О _(р.) → Са(ОН)_{2 (тв.)}

Молярна маса речовини еквівалента f_екв(Х)Х – це маса одного моль речовини еквівалента f_екв(Х)Х, дорівнює добутку фактора еквівалентності f_екв(Х), на молярну масу речовини Х.

Форма запису молярної маси речовини еквівалента f_екв(Х)Х: М(f_екв(Х)Х) і обчислюється вона за формулою:

М(f_екв (Х)Х) = f_екв (Х) ∙ М(Х);

М_екв[Ca(OH)₂] = = = 37,05г/моль, де f_екв(Ca(OH)₂) = ½;

Обчислимо кількість речовини Ca(OH)₂, що відповідає 37,05г:

n[Ca(OH)₂] = m / М_екв.[Ca(OH)₂] =

Знаючи, що кількість теплоти, яка виділяється (поглинається) при хімічних реакціях, прямо пропорційна кількості речовини, що приймає участь у хімічній реакції:

Q = n ∙ ∆Н⁰

Обчислимо тепловий ефект реакції утворення гідроксиду кальцію:

∆Н⁰ =

Враховуючи те, що реакція екзотермічна (супроводжується виділенням теплоти):

Q = ‑ ∆Н⁰, ∆Н⁰ = ‑ ,

тобто ∆Н⁰ = ‑ = ‑ 65,06кДж

Запишемо наслідок із закону Гесса для даної реакції:

∆Н⁰ = ∆Н⁰_утв.[Са(ОН)₂] ‑ ∙∆Н⁰_утв.(СаО) – ∆Н⁰утв.(Н₂О)

Знаходимо,

∆Н⁰_утв.(СаО) = ∆Н⁰_утв.[Са(ОН)₂] – ∆Н⁰утв.(Н₂О) – ∆Н⁰

Після підстановки відповідних чисельних значень величин і обчислень отримуємо:

∆Н⁰_утв.(СаО) = -986,2 + 285,84 + 65,06 = ‑ 635,3кДж/моль

Відповідь: ∆Н⁰_утв.(СаО) = ‑ 635,3кДж/моль

1.2. Обчислення змін ентропії, вільної енергії Гіббса в хімічних реакціях