Каков тепловой эффект реакции при окислении этилового спирта в уксусную кислоту и воду? Какое количество тепла
Каков тепловой эффект реакции при окислении этилового спирта в уксусную кислоту и воду? Какое количество тепла выделяется при образовании 6 кг уксусной кислоты?
Танец 16
Тепловой эффект реакции при окислении этилового спирта в уксусную кислоту и воду можно определить с помощью закона Гесса. Согласно этому закону, тепловой эффект реакции можно вычислить как разницу между суммарными тепловыми эффектами всех промежуточных реакций между исходными и конечными веществами.Сначала рассмотрим реакцию окисления этилового спирта:
\[CH_3CH_2OH + O_2 \rightarrow CH_3COOH + H_2O\]
Затем рассмотрим стандартную реакцию образования уксусной кислоты из ее элементов:
\[C + 2H_2 + O_2 \rightarrow CH_3COOH\]
Тепловой эффект реакции окисления этилового спирта можно определить, вычитая тепловой эффект реакции образования этих веществ:
\[CH_3CH_2OH + O_2 - (C + 2H_2 + O_2) \rightarrow CH_3COOH + H_2O\]
Таким образом, мы получаем:
\[2CH_3CH_2OH - 2C - 4H_2 \rightarrow 2CH_3COOH + 2H_2O\]
Теперь перейдем к вычислению количества тепла, выделяющегося при образовании 6 кг уксусной кислоты. Для этого нам понадобится знание стандартного теплового эффекта образования уксусной кислоты из ее элементов.
Стандартный тепловой эффект образования уксусной кислоты (ΔHf°) равен -483.7 кДж/моль. Это означает, что для образования 1 моля уксусной кислоты выделяется 483.7 кДж тепла.
Теперь мы можем использовать это значение для вычисления количества выделяющегося тепла при образовании 6 кг (или 6000 г) уксусной кислоты. Для этого нужно узнать количество молей уксусной кислоты в 6000 г и затем умножить его на тепловой эффект образования 1 моля уксусной кислоты:
Масса 1 моля уксусной кислоты (CH3COOH) равна 60 г/моль (12 г + 3 * 1 г + 16 г).
Масса 6000 г уксусной кислоты составляет 6000 г / 60 г/моль = 100 моль.
Тепловой эффект образования 100 молей уксусной кислоты составляет 100 моль * (-483.7 кДж/моль) = -48370 кДж.
Таким образом, при образовании 6 кг уксусной кислоты выделяется -48370 кДж тепла.
Обратите внимание, что знак минус указывает на то, что реакция является экзотермической, то есть выделяет тепло.