Termochemia

[monika_93]

Oblicz entalpię tworzenia PH3 wykorzystując następujące dane :
2PH3 +4O2P2O5 +3 H2O delta H1= -2231 kJ
delta H tw P2O5 = - 1505 kJ
delta H tw. H2O = -242 kJ

Wychodzi mi odpowiedź o kJ i nie wiem czy to może tak być ?

[adamantan]

Z tych danych wychodzi zero, zmierzona wartość eksperymentalna jest mała i wynosi ok. 5,4kJ/mol, więc użyte w zadaniu nie są zbyt dokładne.

[monika_93]

Dziękuję

[patrisze123]

C+ o2 CO2 H= -393 kJ/mol
CH4 + 2O2 H= -890 kJ/mol

Oceń które paliwo węgiel czy metan jest bardziej pożądane z punktu widzenia ograniczenia emisji CO2. Odpowiedź uzasadnij.

Odp: Bardziej pożądanym paliwem z punktu widzenia ograniczenia emisji CO2 jest metan ponieważ z 1 mola metanu powstaje więcej ciepła niż z 1 mola węgla przy takiej samej ilości CO2.

Czy taka odpowiedz jest prawidłowa ?

[Adax82]

patrisze123,
Odpowiedź prawidłowa, ale jakby pokrętna.
Zredagowałbym tak: w celu uzyskania tej samej ilości ciepła, emisja CO₂ jest ok. 2,26 razy większa przy spalaniu C, w stosunku do emisji CO₂ przy spalaniu CH₄"

[patrisze123]

Oblicz standardową entalpię uwodornienia propenu, jeżeli standardowa entalpia tworzenia propanu wynosi -104,7 kJ/mol, a standardowa entalpia tworzenia propenu wynosi 20 kJ/mol.

Mam pytanie czy to zadanie mogę tak zrobić:

standardowa entalpia tworzenia = -104,7-20 = -124,7 kJ/mol
i jednostkę podać na samym końcu i czy takie rozwiązanie zaliczą mi na maturze.

Kiedy stosujemy jednostkę kJ a kiedy kJ/mol ?

[Adax82]

patrisze123,
Obie przywołane jednostki odnoszą się to zupełnie innych rzeczy. Jednostka kJ jest miarą energii/ciepła jako takiego, zaś jednostka kJ/mol jest miarą ciepła/energii w stosunku do jednego mola substancji.
Nie wiem czy podany przeze mnie przykład będzie właściwy, ale byłoby tak: w celu podgrzania 10 g wody o 10 st. C dostarczono ciepło w ilości 419 J". Wynika z tego, że skoro 10 g wody stanowi 0,556 mola tej wody to dostarczono 419/0,556 = 753,6 kJ/mol
Zapewne zauważysz różnicę pomiędzy liczbami 419 a 753,6

[patrisze123]

Czyli jak obliczamy standardową entalpie reakcji to stosujemy jednostkę kJ ?

[patrisze123]

CH4 + 2O2CO2 + 2H2O H= -802,3 kJ/mol

2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O H= -1428,5 kJ/mol

Oblicz wartość opałową 1m3 gazu ziemnego odmierzonego w warunkach normalnych. Załóż, że gaz ziemny jest mieszaniną tylko metanu i etanu w stosunku objętościowym 19:1 . Wynik podaj w MJ/m3 , a następnie napisz czy wartość opałowa 1m3 gazu ziemnego byłaby lepsza od wartości obliczonej w pierwszym kroku, gdyby gaz ziemny był mieszaniną metanu i etanu w stosunku objętościowym 9:1 . Odpowiedź uzasadnij.

Odp: Wartość opałowa 1 m3 gazu w pierwszym kroku wynosi H= -37,2 MJ/m3, gdyby gaz ziemny był mieszaniną metanu i etanu w stosunku objętościowym 9:1 to wartość opałowa będzie lepsza ponieważ w mieszaninie będzie znajdowało się więcej etanu który jest bardziej kaloryczny niż metan.

Mam pytanie czy uzasadnienie zadania jest prawidłowe ?

[Adax82]

patrisze123,
Obliczając to „w pierwszym przybliżeniu” oraz w wielkościach „makro” dostaniemy:
19 CH4 + 28 O219 CO2 + 38 H2O H = - 15244 Kj/mol
C2H6 + 3,5 O32 CO2 + 3 H2O H = - 714,3 kJ/mol

Zatem wartość opałowa gazu ziemnego ( przy składzie 19 objętości metanu plus 1 objętość etanu ) byłaby:
( 15244 + 714,3 )/20 = 797,92 kJ/mol
Przeliczenie MJ/m3 mając kJ/mol nie powinno być problematyczne. ( Ale pomogę w przypadku trudności ).
W drugim pytaniu, gdzie udział metanu jest mniejszy ( bo 9 jest mniejsze niż 19 ) oraz, że metan ma większą wartość opałową niż etan: wartość opałowa gazu ziemnego zawierającego coraz mniej etanu w stosunku do zawartości metanu ROŚNIE.
Zupełnie przeciwnie niż opisali to w zadaniu oraz co przeczy podanym w zadaniu efektowi energetycznemu spalania etanu i metanu ( chyba, że sam podałeś nieprawidłowe dane ).
Muszę też poczynić pewne dygresje. Wartość opałowa a ciepło spalania. Po angielsku: calorific value and lower heat value…
Na gruncie termodynamiki technicznej odnoszącej się do spalania takich czy innych paliw sprawa jest trywialna. Problem polega na tym, że ( w tej materii ) termodynamicy w ogóle nie zaprzyjaźnili się z chemikami. Wspominam właśnie, jak na mojej polibudzie robiliśmy te tematy. Ku mojemu najwyższemu zdumieniu operowaliśmy bardzo skomplikowanymi wzorami/przekształceniami podczas gdy sprawa ( dla chemików ) była w zasadzie prostacka. Chodziło o to, że termodynamicy nie umieli napisać prostych reakcji spalanie paliwa, jeśli miało być: niedomiar tlenu, nadmiar tlenu, stechiometryczny udział tlenu, spalanie całkowite i zupełne, spalanie całkowite i niezupełne, spalanie niecałkowite i zupełne, spalanie niecałkowite i niezupełne.
W tym zadaniu nie pytają o takie szczegóły, ale dobrze gdybyś miał ich świadomość.