Что будет, если посчитать стандартную энтальпию образования сахарозы С12Н22О11, если энтальпийный эффект реакции

Skolzkiy_Baron

62

Чтобы найти стандартную энтальпию образования сахарозы (\(\Delta H_f^0\)), мы можем использовать известное уравнение, связывающее стандартные энтальпии образования веществ в реакции.

В данном случае у нас есть реакция сгорания сахарозы:

\[C_{12}H_{22}O_{11} + 12O_2 \rightarrow 12CO_2 + 11H_2O\]

Энтальпийный эффект этой реакции равен -5694 кДж/моль. Это означает, что в процессе сгорания одной молекулы сахарозы освобождается 5694 кДж энергии.

Зная это, мы можем рассчитать \(\Delta H_f^0\) сахарозы, используя формулу:

\(\Delta H_f^0 = \sum \Delta H_{f, \text{продуктов}} - \sum \Delta H_{f, \text{реагентов}}\)

Для продуктов (CO2 и H2O) и реагентов (C12H22O11 и O2) мы можем использовать стандартные энтальпии образования (в таблицах они указаны в кДж/моль):

\(\Delta H_f^0(\text{CO2}) = -393.5 \, \text{кДж/моль}\)

\(\Delta H_f^0(\text{H2O}) = -285.8 \, \text{кДж/моль}\)

\(\Delta H_f^0(\text{C12H22O11}) = ?\) (что мы и должны найти)

Теперь, подставляя эти значения в формулу, можем рассчитать \(\Delta H_f^0\) сахарозы:

\(\Delta H_f^0(\text{C12H22O11}) = \left(12 \cdot \Delta H_f^0(\text{CO2}) + 11 \cdot \Delta H_f^0(\text{H2O})\right) - \left(\Delta H_f^0(\text{C12H22O11}) + 12 \cdot \Delta H_f^0(\text{O2})\right)\)

Расставляя известные значения, получим:

\(\Delta H_f^0(\text{C12H22O11}) = \left(12 \cdot (-393.5 \, \text{кДж/моль}) + 11 \cdot (-285.8 \, \text{кДж/моль})\right) - \left(\Delta H_f^0(\text{C12H22O11}) + 12 \cdot 0 \, \text{кДж/моль}\right)\)

Упрощая выражение, получим:

\(\Delta H_f^0(\text{C12H22O11}) = -4718.2 \, \text{кДж/моль} - \Delta H_f^0(\text{C12H22O11})\)

Теперь нам нужно найти \(\Delta H_f^0(\text{C12H22O11})\). Для этого можно переписать уравнение, выделив неизвестное значение:

\(\Delta H_f^0(\text{C12H22O11}) + \Delta H_f^0(\text{C12H22O11}) = -4718.2 \, \text{кДж/моль}\)

Объединяя одинаковые члены, получим:

\(2 \cdot \Delta H_f^0(\text{C12H22O11}) = -4718.2 \, \text{кДж/моль}\)

И, наконец, деля обе части уравнения на 2, найдем значение \(\Delta H_f^0(\text{C12H22O11})\):

\(\Delta H_f^0(\text{C12H22O11}) = \frac{-4718.2 \, \text{кДж/моль}}{2}\)

После вычислений получаем:

\(\Delta H_f^0(\text{C12H22O11}) = -2359.1 \, \text{кДж/моль}\)

Таким образом, стандартная энтальпия образования сахарозы (\(\Delta H_f^0\)) составляет -2359.1 кДж/моль.