Sprememba entalpije ledu v vodno paro

Sprememba entalpije, ko se led spremeni v vodo in paro, je eden najpogostejših problemov entalpije.

dasar/Getty Images

Ta primer spremembe entalpije je sprememba entalpije kot led spremeni stanje iz trdne v tekočo vodo in končno v vodno paro.

Pregled entalpije

Morda boste želeli pregledati Zakoni termokemije in Endotermne in eksotermne reakcije preden začneš.

Težava

podano: The talilna toplota ledu je 333 J/g (kar pomeni, da se 333 J absorbira, ko se stopi 1 gram ledu). The toplota uparjanja tekoče vode pri 100 °C je 2257 J/g.

del a: Izračunajte sprememba entalpije , ΔH, za ta dva procesa.

H_dvaO(i) → H_dvaO(l); ΔH = ?

H_dvaO(l) → H_dvaO(g); ΔH = ?

Del b: Z vrednostmi, ki ste jih pravkar izračunali, določite število gramov ledu, ki jih lahko stopi 0,800 kJ toplote.

rešitev

a) Ali ste opazili, da je prišlo do toplote fuzije in uparjanja džulov in ne kilodžulov? Uporabljati periodni sistem , vemo, da 1 mol vode (H_dvaO) je 18,02 g. Zato:

fuzijski ΔH = 18,02 g x 333 J / 1 g
fuzija ΔH = 6,00 x 10³J
fuzijski ΔH = 6,00 kJ

uparjanje ΔH = 18,02 g x 2257 J / 1 g
uparjanje ΔH = 4,07 x 10⁴J
uparjanje ΔH = 40,7 kJ

Zaključene termokemične reakcije so torej:

H_dvaO(i) → H_dvaO(l); ΔH = +6,00 kJ
H_dvaO(l) → H_dvaO(g); ΔH = +40,7 kJ​

b) Zdaj vemo, da:

1 mol H_dvaO(s) = 18,02 g H_dvaO(s) ~ 6,00 kJ

Torej, z uporabo tega pretvorbenega faktorja:

0,800 kJ x 18,02 g ledu / 6,00 kJ = 2,40 g stopljenega ledu

Odgovori

a) H_dvaO(i) → H_dvaO(l); ΔH = +6,00 kJ
H_dvaO(l) → H_dvaO(g); ΔH = +40,7 kJ​

b) 2,40 g stopljenega ledu