Bei einer chemischen Reaktion weisen sowohl Reaktanten als auch die von ihnen gebildeten Produkte sogenannte "Bildungswärmen" auf. Ausgedrückt durch das Symbol "ΔHf" (Delta HF), Bildungswärmen sind ein wichtiger Teil des Verständnisses der Energieübertragung bei chemischen Reaktionen. Um ΔHf für ein Produkt oder einen Reaktanten zu berechnen, müssen Sie die Gesamtwärmemenge zur Hand haben, die die Reaktion erzeugt (ΔH) sowie den ΔHf-Wert für alle anderen Reaktanten und/oder Produkte, die Ihr Chemieproblem liefert problem Sie.
Schritt 1: Richten Sie die Gleichung ein
Ordnen Sie Ihre angegebenen ΔHf- und ΔH-Werte nach folgender Gleichung an: ΔH = ΔHf (Produkte) - ΔHf (Reaktanten).
Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie möchten Hf für Acetylen, C2H2, für die Reaktion C2H2 (g) + (5/2)O2 (g) --> 2CO2 (g) + H2O (g), die Verbrennung von Acetylen, dessen ΔH -1.256 kJ/mol beträgt.
Sie wissen, dass der ΔHf von CO2 beträgt -394 kJ/mol und der ΔHf von H2O ist –242 kJ/mol. Elementare Reaktanten und Produkte wie Sauerstoffgas haben definitionsgemäß keine "Bildungswärme"; sie existieren, ist ihre natürliche Form.
Wenn Sie dies alles wissen, können Sie Folgendes schreiben: ΔH = ΔHf (Produkte) - ΔHf (Reaktanten) oder
-1.256 = (2 × (-394) + (-242)) - ΔHf (C2H2),
die Sie wie folgt neu anordnen können:
Hf (C2H2) = [2 ×(-394) + (-242)] +1,256.
Beachten Sie, dass Sie Hf von CO. multiplizieren müssen2 um zwei wegen des Koeffizienten "2" davor in der Reaktionsgleichung.
Schritt 2: Lösen Sie die Gleichung
Löse deine Gleichung nach ΔHf auf. Im Beispiel ΔHf (C2H2),
Hf (C2H2) = [2 ×(-394) + (-242)] - (-1,256).
= (-1.030) + 1.256 = 226 kJ/mol.
Schritt 3: Bestätigen Sie das Zeichen
Passen Sie das Vorzeichen Ihres ΔHf-Wertes an, je nachdem, ob es sich um ein Produkt oder einen Reaktanten handelt. Die ΔHf-Werte des Produkts sind immer negativ, während die für die Reaktanten immer positiv sind. Als C2H2 ein Reaktant ist, ist sein ΔHf positiv. Daher ist ΔHf (C2H2) = 226 kJ/mol.
Tipps
ΔHf- und ΔH-Werte werden immer in Kilojoule pro Mol angegeben, wobei ein "Kilojoule" die internationale ist Einheit für Wärme oder Energie und ein "Mol" ist eine Einheit, die eine sehr große Anzahl von Molekülen von a. beschreibt Verbindung.