Как можно определить стандартный изменение энтальпии (ΔHº298) для образования мочевины (NH2)2CO(к) из газообразных

Мишка

33

Чтобы определить стандартное изменение энтальпии (\(\Delta H^\circ_{298}\)) для образования мочевины ((NH2)2CO) из газообразных веществ NH3 и CO2 и жидкости H2O, мы можем использовать табличные значения стандартной энтальпии образования каждого вещества.

Перед тем, как приступить к решению, давайте определим реакцию образования мочевины из начальных веществ:

\(2\ NH_3(g) + CO_2(g) + H_2O(l) \rightarrow (NH_2)_2CO(s)\)

Теперь, мы можем использовать следующую формулу для расчета стандартного изменения энтальпии образования:
\[
\Delta H^\circ_{\text{rxn}} = \sum n \Delta H^\circ_{\text{f, products}} - \sum m \Delta H^\circ_{\text{f, reactants}}
\]

Где \(\Delta H^\circ_{\text{rxn}}\) - стандартное изменение энтальпии реакции,
\(n\) и \(m\) - коэффициенты стехиометрического уравнения,
\(\Delta H^\circ_{\text{f, products}}\) - стандартная энтальпия образования продуктов,
\(\Delta H^\circ_{\text{f, reactants}}\) - стандартная энтальпия образования реагентов.

Теперь найдем значения стандартных энтальпий образования для каждого вещества:
\(\Delta H^\circ_{\text{f, (NH2)2CO}} = -333.6 \, \text{kJ/mol}\) (взято из таблицы),
\(\Delta H^\circ_{\text{f, NH3}} = -46.11 \, \text{kJ/mol}\) (взято из таблицы),
\(\Delta H^\circ_{\text{f, CO2}} = -393.51 \, \text{kJ/mol}\) (взято из таблицы).

Теперь мы можем подставить эти значения в формулу:
\[
\Delta H^\circ_{\text{rxn}} = (2 \cdot (-333.6 \, \text{kJ/mol})) - ((2 \cdot (-46.11 \, \text{kJ/mol})) + (-393.51 \, \text{kJ/mol})) = -628.38 \, \text{kJ/mol}
\]

Итак, стандартное изменение энтальпии (\(\Delta H^\circ_{298}\)) для образования мочевины ((NH2)2CO) из газообразных веществ NH3 и CO2 и жидкости H2O составляет -628.38 кДж/моль.

Обратите внимание, что для более точных расчетов иногда требуется учет теплоемкости и изменения температуры, но в данном случае мы использовали только стандартные значения энтальпии образования, учитывающие условия при стандартной температуре 298 К и стандартном давлении 1 атмосферы.