Какова изменение энтальпии (∆H0) для реакции: 2Mg (к) + CO2 (г) → 2MgO (к) + C (графит)? Известно, что ∆H0298 CO2

Турандот

27

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Гесса, который гласит, что изменение энтальпии (\(\Delta H^0\)) для реакции можно вычислить как разность между суммой энтальпий продуктов и суммой энтальпий реактантов.

В данной реакции у нас есть два реактанта: 2Mg (к) и CO2 (г), и два продукта: 2MgO (к) и C (графит).

Суммируя энтальпии реактантов и продуктов, мы получаем:

\(\sum \Delta H^0\) реактантов = 2 \(\Delta H^0_{298}\) Mg + \(\Delta H^0_{298}\) CO2

\(\sum \Delta H^0\) продуктов = 2 \(\Delta H^0_{298}\) MgO + \(\Delta H^0_{298}\) C

Теперь подставим известные значения:

\(\Delta H^0_{298}\) Mg = 0, так как для стандартного состояния элементов энтальпия равна нулю;
\(\Delta H^0_{298}\) CO2 = -393,5 кДж/моль;
\(\Delta H^0_{298}\) MgO = -601,8 кДж/моль.

Подставляя эти значения, получаем:

\(\sum \Delta H^0\) реактантов = 2 * 0 + (-393,5 кДж/моль) = -393,5 кДж/моль
\(\sum \Delta H^0\) продуктов = 2 * (-601,8 кДж/моль) + 0 = -1203,6 кДж/моль

Теперь, чтобы определить, является ли данная реакция экзотермической или эндотермической, мы вычисляем разницу между суммой энтальпий продуктов и реактантов:

\(\Delta H^0\) = \(\sum \Delta H^0\) продуктов - \(\sum \Delta H^0\) реактантов

\(\Delta H^0\) = -1203,6 кДж/моль - (-393,5 кДж/моль) = -810,1 кДж/моль

Так как \(\Delta H^0\) отрицательное (-810,1 кДж/моль), это значит, что реакция является экзотермической, то есть при прохождении реакции выделяется тепло.