При пропускании 6,72 л (н.у.) продуктов сжигания смеси метана и пропана через известковую воду выпало 50 г осадка. Если стандартные значения...
Условие:
Решение:
Для решения данной задачи, мы можем использовать закон Гесса, который гласит, что изменение энтальпии реакции не зависит от пути, по которому происходит реакция, а зависит только от начальных и конечных состояний.
Сначала найдем количество вещества метана и пропана, которые были сожжены. Масса осадка известковой воды равна 50 г, что соответствует массе углекислого газа, образовавшегося при сжигании. Молярная масса углекислого газа (CO2) равна 44 г/моль, поэтому количество вещества углекислого газа можно найти по формуле:
n(CO2) = m(CO2) / M(CO2) = 50 г / 44 г/моль = 1,14 моль
Так как смесь состоит из метана и пропана, то общее количество вещества смеси равно сумме количества вещества метана и пропана:
n(смесь) = n(метана) + n(пропана)
Теперь мы можем использовать закон Гесса, чтобы найти изменение энтальпии реакции сжигания смеси метана и пропана. Изменение энтальпии реакции сжигания метана и пропана равно сумме изменений энтальпий образования продуктов минус сумма изменений энтальпий образования реагентов:
ΔH = ΣΔH(продукты) - ΣΔH(реагенты)
ΔH = (n(CO2) * ΔH(СО2)) + (n(H2O) * ΔH(H2O)) - (n(метана) * ΔH(метана)) - (n(пропана) * ΔH(пропана))
ΔH = (1,14 моль * -393,5 кДж/моль) + (1,14 моль * -241,8 кДж/моль) - (n(метана) * -74,8 кДж/моль) - (n(пропана) * -103,8 кДж/моль)
Так как нам дано, что объем продуктов сгорания составляет 6,72 л (н.у.), то мы можем использовать соотношение между объемом и количеством вещества для нахождения количества вещества метана и пропана:
V = n * V(н.у.)
n(смесь) = V(смесь) / V(н.у.) = 6,72 л / 22,4 л/моль = 0,3 моль
Теперь мы можем подставить полученные значения в уравнение для ΔH:
ΔH = (1,14 моль * -393,5 кДж/моль) + (1,14 моль * -241,8 кДж/моль) - (0,3 моль * -74,8 кДж/моль) - (0,3 моль * -103,8 кДж/моль)
ΔH = -448,41 кДж
Таким образом, количество теплоты, выделившееся при сжигании данной смеси, составляет -448,41 кДж.