Каков тепловой эффект реакции: Ca (тв) + 1/2 O2 (г) = CaO (тв) + Q кДж?

Собака

58

Тепловой эффект реакции является мерой количества теплоты, которая выделяется или поглощается в результате химической реакции. В данном случае мы имеем реакцию горения металла кальция в кислороде.

Шаг 1: Составление и балансировка химического уравнения реакции
Кальций (Ca) реагирует с кислородом (O2) и образует оксид кальция (CaO):
\[Ca (тв) + 1/2 O2 (г) \rightarrow CaO (тв)\]

Шаг 2: Определение теплового эффекта
Тепловой эффект реакции обозначен как \(Q\) и измеряется в килоджоулях (кДж). В данной задаче вопрошается, каков тепловой эффект реакции.

Шаг 3: Объяснение теплового эффекта
В данной реакции кальций (Ca) окисляется, а кислород (O2) восстанавливается. Энергия, выделившаяся в результате окисления Ca и восстановления O2, представляет собой тепловой эффект реакции.

Окисление кальция является экзотермическим процессом, то есть выделяет теплоту. Поэтому в данной реакции тепловой эффект будет отрицательным, так как система (реакция) отдает тепло окружающей среде.

Шаг 4: Подсчет теплового эффекта
Для рассчета теплового эффекта реакции нам необходимо обратиться к химическим таблицам и найти значение теплоты образования оксида кальция \(\Delta H_f\) для данной реакции.

По данным химических таблиц, теплота образования оксида кальция составляет около -635 кДж/моль. Знак минус перед значением теплоты указывает на то, что процесс является экзотермическим и выделяет теплоту.

Итак, тепловой эффект реакции:
\[Q = -\Delta H_f = -635 \, кДж/моль\]

Это означает, что в результате данной реакции окисления кальция выделяется 635 килоджоулей теплоты на каждый моль образованного оксида кальция (CaO).

Однако, для решения данной задачи нам необходимо узнать количество кальция, участвующего в реакции. Если Вы предоставите это значение, я могу подсчитать тепловой эффект реакции для конкретного количества вещества.