kémiaérettségi.hu
portál kémia érettségire, felvételire készülőknek
Aktuális Letöltések Információk Felkészítés Segédanyagok Fórum
Kezdőlap - Hírek
Blog
Fórum
Feladatsorok
Követelmények
Szóbeli anyagok
Írásbeli vizsga
Szóbeli vizsga
Hasznos linkek
Kapcsolat
Magántanárok
Előkészítő tanfolyamok
Felkészülés önállóan
Elmélet
Számítások
Periódusos rendszer


Számítási feladatok a kémia érettségin


5. Hogyan oldjuk meg a termokémia példákat?

Mi lehet a kérdés?
- Megadott (vagy a függvénytáblázatban szereplő) képződéshőkből reakcióhő meghatározása
- Reakcióhők ismeretében más folyamatok reakcióhőjének meghatározása (a Hess-tétel alkalmazásával)
- Hány mól vegyület alakult át, ha összesen x kJ hő fejlődött (reakcióhő ismeretében)

Felhasználható összefüggések
- A standardállapotú elemek képződéshője (definíció szerint) 0.
- Hess-tétel: A reakcióhő független attól, hogy a rendszer milyen úton jutott el a kiindulási állapotból a végállapotba. A reakcióhő értéke csak a kiindulási és a keletkezett anyagoktól függ.
- Reakcióhő = [keletkezett anyagok képződéshőjének összege] - [kiindulási anyagok képződéshőjének összege]
- Képződéshő = annak a folyamatnak a reakcióhője, amelynek során a kérdéses vegyület 1 mólja standardállapotú elemeiből képződik.
- Ellentétes irányú folyamat reakcióhője = a reakcióhő ellentettje

Mintapélda

Az alábbi termokémiai egyenletek alapján számítsa ki
A) a glükóz standard képződéshőjét!
B) az etanol standard képződéshőjét!
C) az alkoholos erjedés reakcióhőjét!

C(sz) + O2(g) → CO2(g) ΔrH1 = -394 kJ/mol
H2(g) + ½ O2(g) → H2O(f) ΔrH2 = -286 kJ/mol
C2H5OH(f) + 3 O2(g) → 2 CO2(g) + 3 H2O(f) ΔrH3 = -1366 kJ/mol
C6H12O6(sz) + 6 O2 (g) → 6 CO2(g) + 6 H2O(f) ΔrH4 = -2916 kJ/mol
(2004 pótfeladatsor / 2. feladat, 10 pont)

Megoldás
A) Ez a feladatrész csupán a reakcióhő definícióját és rövid matematikai levezetést igényel
A 4. egyenlet reakcióhőjében szerepel a glükóz standard képződéshője:
ΔrH4 = 6 × ΔkH(CO2(g)) + 6 × ΔkH(H2O(f)) - ΔkH(C6H12O6(sz)) - 6 × ΔkH(O2(g))
Kifejezve a glükóz képződéshőjét (az oxigén képződéshőjét elhagyjuk, mivel 0):
ΔkH(C6H12O6(sz)) = rH4 + 6 × ΔkH(CO2(g)) + 6 × ΔkH(H2O(f))

A fenti képletben a szén-dioxid képződéshőjét az 1. egyenlet, a víz képződéshőjét a 2. egyenlet reakcióhője adja meg:
ΔkH(CO2(g)) = ΔrH1 = -394
ΔkH(H2O(f)) = ΔrH2 = -286
Ezeket az értékeket behelyettesítve
ΔkH(C6H12O6(sz)) = 2916 + 6×(-394) + 6×(-286) = -1164 kJ / mol
B) Ez a feladatrész ugyanúgy oldható meg, mint az előző:
A 3. egyenlet reakcióhőjében szerepel az etanol standard képződéshője:
ΔrH3 = 2 × ΔkH(CO2(g)) + 3 × ΔkH(H2O(f)) - ΔkH(C2H5OH(f)) - 3 × ΔkH(O2(g))
Kifejezve az etanol képződéshőjét (az oxigén képződéshőjét elhagyjuk, mivel 0):
ΔkH(C2H5OH(f)) = rH3 + 2 × ΔkH(CO2(g)) + 3 × ΔkH(H2O(f))

A fenti képletben a szén-dioxid képződéshőjét az 1. egyenlet, a víz képződéshőjét a 2. egyenlet reakcióhője adja meg:
ΔkH(CO2(g)) = ΔrH1 = -394
ΔkH(H2O(f)) = ΔrH2 = -286
Ezeket az értékeket behelyettesítve
ΔkH(C2H5OH(f)) = 1366 + 2×(-394) + 3×(-286) = -280 kJ / mol
C) Az alkoholos erjedés reakcióhőjének meghatározásához felírjuk a folyamat egyenletét:
Az alkoholos erjedés egyenlete:
C6H12O6(sz) 2 C2H5OH(f) + 2 CO2(g)
A folyamat reakcióhője a képződéshőkkel felírva:
ΔrH(erjedés) = 2 × ΔkH(C2H5OH(f)) + 2 × ΔkH(CO2(g)) - ΔkH(C6H12O6(sz))
Az etanol és a szén-dioxid képződéshőjét behelyettesítve
ΔrH(erjedés) = 2×(-280) + 2×(-394) - (-1164) = -184 kJ / mol
Megjegyzés: A feladat pontatlan abban a tekintetben, hogy az alkoholos erjedés a valóságban vizes oldatban megy végbe, tehát kiindulási anyaga nem szilárd halmazállapotú, hanem hidratált szőlőcukor.

További tanácsok
- A képződéshő mindig 1 mol vegyületre, a reakcióhő 1 mol reakcióra vonatkozik.
- Képződéshőkkel való számolásnál a halmazállapotot figyelembe kell venni (más a folyékony víz, és más a vízgőz képződéshője).
- A reakcióhő, képződéshő előjele nagyon fontos, oda kell rá figyelni.
- A feladat szövegében megadott atom- és móltömegekkel számoljunk (ha meg van adva)

Ha van még kérdésed...
...akkor irány a fórum!

Gyakorló feladatok

2003 / 1. feladat (5 pont)
2005 október / 6. feladat (8 pont)

2002 / 2. feladat (10 pont)

2001 / 4. feladat (15 pont)



Frissítve: 2012. augusztus 26.
kemiaerettsegi.hu © 2008-2015