1. (3 p) La següent reacció correspon a la reacció d'hidrogenació de l'etè a età.

C2H4 (g) + H2 (g)   →   C2H6 (g)    

         

A partir de les dades entàlpiques de les reaccions següents, calculeu l'entalpia estàndard per a la reacció d'hidrogenació de l'etè. 

A) C2H6 (g) + fracció 7 entre 2 O2 (g)  → 2 CO2 (g) + 3 H2O (l)            ΔH° = -1560,9 kJ

B) H2 (g) +  1 mig O2 (g)  →   H2O (l)                                   ΔH° = -285,8 kJ

C) C2H4 (g) + 3 O2 (g)  → 2 CO2 (g) + 2 H2O (l)               ΔH° = -1411,9 kJ

Resolució:

Combinant les reaccions de la manera següent: - A + B + C, obtenim l'equació d'hidrogenació de l'etè a età.

  - (C2H6 (g) + fracció 7 entre 2 O2 (g)  → 2 CO2 (g) + 3 H2O (l) )           ΔH° = +1560,9 kJ

    + H2 (g) +  1 mig O2 (g)  →   H2O (l)                                   ΔH° = -285,8 kJ

    + C2H4 (g) + 3 O2 (g)  → 2 CO2 (g) + 2 H2O (l)               ΔH° = -1411,9 kJ

Procediment:

1. Multipliquem per -1 tots els termes de l'equació A (i també la seva entalpia)

2. Sumem les tres equacions de les reaccions: -A +B +C 

- A + B + C = - C2H6 (g) - fracció 7 entre 2 O2 (g) + H2 (g)  +  1 mig O2 (g) + C2H4 (g) + 3 O2 (g)  →   - 2 CO2 (g) -3 H2O (l) + H2O (l) + 2 CO2 (g) + 2 H2O (l)        

3. Fem els càlculs a cada menbre de la reacció.

- A + B + C =)  C2H4 (g) +  H2 (g)  →   C2H6 (g) 

ΔH° = - ΔH°A +ΔH°B + ΔH°C = + 1560,9 - 285,8 ─1411,9 = - 136,8 kJ

 L'entalpia estàndard de la reacció és ΔH° = -136,8 kJ

2. (3 p). La reacció d'oxidació catalítica de l'amoníac és el punt de partida per a l'obtenció industrial de l'àcid nítric i es produeix segons l'equació:

 

4 NH3(g) + 5 O2(g)  → 6 H2O(l) + 4 NO(g)

Calculeu l'entalpia estàndard d'aquesta reacció a partir de les dades de les entalpies estàndard de formació.

 ΔH°f [NH3(g)] = -46,3 kJ · mol-1 ; ΔH°f[O2(g)] = 0 

ΔH°f[NO(g)] = + 90,4 kJ · mol-1;  ΔH°f[H2O(l)] = -285,8 kJ · mol-1

Apliquem l'expressió:

ΔH°reacció = Σ n · ΔH°f productes - Σ n · ΔH°f reactius =

= 6· ΔH°f[H2O(l)] + 4 · ΔH°f[NO(g)] - 4 ΔH°f [NH3(g)] - 5 ΔH°f[O2(g)] = 

= 6 mols· ( -285,8 kJ · mol-1) + 4 · (+ 90,4 kJ · mol-1) - 4 (-46,3 kJ · mol-1) - 0 = 

= - 1168 kJ

L'entalpia estàndard de la reacció és ΔH° =-1168 kJ.

3. (4 punts) En la taula següent hi tens dades d'energies d'enllaç:

A partir de les dades de la taula, calculeu l'entalpia estàndard de formació de l'amoníac.

(Pista: Recordeu que has de tenir present els enllaços que es trenquen i els que es formen en el procés)

La reacció de formació de l'amoníac és la següent:

                                     1 mig N2 + fracció 3 entre 2H2  →  NH3

 

          

Calculem la variació de l’entalpia de la reacció a partir dels valors de les energies d’enllaç de la taula.

 

En la formació d'1 mol d'amoníac a partir de mig mol de nitrogen i tres mitjos de mol d'hidrogen, es trenquen mig mol d'enllaços N≡N i tres mitjos de mol d'enllaços H-H i es formen 3  mols d'enllaços N-H.

L’entalpia de la reacció serà:

ΔH° = Energia enllaços trencats – Energia d’enllaços formats =

= [1 mig· ENΞN + fracció 3 entre 2 · EH-H  ] ─ [3 · EN-H ] =

= [1 mig · 946 kJ/mol + fracció 3 entre 2 · 436 ] ─ [3 · 389 ] =-40 kJ/mol

         

 

 

Darrera modificació: dijous, 10 d’octubre 2019, 10:38