Сколько энергии освободится при образовании: 1) 4 молей железа; 2) 1 моль железа, при использовании термитной смеси
Сколько энергии освободится при образовании: 1) 4 молей железа; 2) 1 моль железа, при использовании термитной смеси при сварке трамвайных рельсов?
Ветерок 17
Для решения данной задачи нам понадобятся две формулы: формула реакции образования железа и формула расчета количества энергии, освобождающейся при образовании вещества.1) Рассмотрим первый случай: образование железа из 4 молей. Обозначим данную реакцию следующим образом:
\[Fe_{(s)} \rightarrow 4Fe_{(s)}\]
Известно, что стандартная энтальпия образования железа равна -274 кДж/моль. Для расчета общей энергии, освободившейся при образовании 4 молей железа, воспользуемся следующей формулой:
\[E = n \cdot \Delta H\]
где \(E\) - энергия, \(n\) - количество вещества, \(\Delta H\) - энтальпия образования.
Подставляя известные значения:
\[E = 4 \cdot -274\ кДж/моль\]
Получаем:
\[E = -1096\ кДж\]
Таким образом, энергия, освободившаяся при образовании 4 молей железа, равна -1096 кДж.
2) Теперь рассмотрим случай с использованием термитной смеси при сварке трамвайных рельсов. В данном случае происходит окисление алюминия и железа. Рассмотрим реакцию образования железа из 1 моля железа:
\[2Al_{(s)} + \frac{3}{2}Fe_2O_3_{(s)} \rightarrow Al_2O_3_{(s)} + 3Fe_{(s)}\]
Известно, что в реакции, использующей термитную смесь, энтальпия образования железа составляет около -824 кДж/моль.
Таким образом, для расчета энергии, освобождаемой при образовании 1 моля железа, воспользуемся формулой:
\[E = n \cdot \Delta H\]
Подставляя известные значения, получаем:
\[E = -824\ кДж\]
Таким образом, энергия, освободившаяся при образовании 1 моля железа с использованием термитной смеси при сварке трамвайных рельсов, составляет -824 кДж.
Пожалуйста, обратите внимание, что все значения энергии указаны со знаком "минус", так как реакции образования железа являются экзотермическими и освобождают энергию.