Какова теплота образования этана при стандартных условиях, если энергия связи С-С составляет 347,0 кДж/моль, энергия

Medved

41

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать энергии связей в соединениях и химический учет, чтобы определить теплоту образования этана при стандартных условиях.

Теплота образования - это тепловой эффект при образовании 1 моля вещества из элементарных веществ в их стандартных состояниях при стандартных условиях (температура 25°C и давление 1 атм).

Для решения задачи, мы можем использовать следующую формулу:

\[
\Delta H_{\text{реакци}} = \sum\Delta H_{\text{связи в продуктах}} - \sum\Delta H_{\text{связи в реактантах}}
\]

где \(\Delta H_{\text{реакци}}\) - теплота реакции, \(\Delta H_{\text{связи в продуктах}}\) - сумма энергий связей в продуктах, \(\Delta H_{\text{связи в реактантах}}\) - сумма энергий связей в реактантах.

Рассчитаем теплоту образования этана:

Этан (C2H6) образуется из углерода (C) и водорода (H2) по следующему уравнению реакции:
C(s) + 2H2(g) -> C2H6(g)

Разложим данный процесс на образование связей:

Реактанты:
C(s) - Сухой углерод
H2(g) - Молекулярный водород

Продукты:
C2H6(g) - Этан

Теперь посчитаем энергию связей:
\(\Delta H_{\text{связи C-C}} = 347,0 \, \text{кДж/моль}\)
\(\Delta H_{\text{связи C-H}} = 413,0 \, \text{кДж/моль}\)

Теперь мы можем рассчитать теплоту образования этана. Подставим значения в формулу:

\(\Delta H_{\text{реакции}} =\Delta H_{\text{связи в продуктах}} - \Delta H_{\text{связи в реактантах}}\)
\(\Delta H_{\text{реакции}} = (1\cdot\Delta H_{\text{связи C-C}} + 6\cdot\Delta H_{\text{связи C-H}}) - (1\cdot\Delta H_{\text{связи C-C}} + 2\cdot\Delta H_{\text{связи H-H}})\)

Подставим значения:
\(\Delta H_{\text{реакции}} = (1\cdot347,0 \, \text{кДж/моль} + 6\cdot413,0 \, \text{кДж/моль}) - (1\cdot347,0 \, \text{кДж/моль} + 2\cdot435,6 \, \text{кДж/моль})\)

Сократим:
\(\Delta H_{\text{реакции}} = (347,0 \, \text{кДж/моль} + 2478,0 \, \text{кДж/моль}) - (347,0 \, \text{кДж/моль} + 871,2 \, \text{кДж/моль})\)

Просуммируем значения:
\(\Delta H_{\text{реакции}} = 2825,0 \, \text{кДж/моль} - 1218,2 \, \text{кДж/моль}\)

Выполним вычитание:
\(\Delta H_{\text{реакции}} = 1606,8 \, \text{кДж/моль}\)

Таким образом, теплота образования этана при стандартных условиях будет равна 1606,8 кДж/моль.