Теплота образования воды: Определение теплоты образования воды

Содержание

Теплота — образование — вода

Cтраница 1

Теплоты горения соединений гомологического ряда.
[1]

Теплоты образования воды и двуокиси углерода при 25 С и постоянном давлении соответственно равны 68 32 и 94 05 ккал / моль. Теплота сгорания ацетилена при тех же условиях равна 310 62 ккал / моль.
[2]

Теплота образования воды из элементов ( — ДЯ298) по реакции Н2 / 2О2е Н2С) для жидкой воды равна 286 0313, для га-зообразной 241 9845 кдж / моль. В отсутствие катализаторов реакция начинает протекать лишь при 300 С, с повышением температуры скорость ее возрастает и при 550 С она происходит со взрывом. Реакция обратима, с понижением давления и повышением температуры идет процесс термической диссоциации. Энергия диссоциации воды по уравнению Н2О — — Н — [ — О — г — Н равна 916 5 кдж / моль, а по Н2О — Н ОН — 493 2 кдж / моль.
[3]

Теплоты образования воды и водяного пара равны соответственно — 285 8 и — 241 8 кДж / моль.
[4]

Теплоты образования воды и водяного пара равны соответственно — 68 317 и — 57 798 ккал / моль.
[5]

Теплоты образования воды и водяного пара равны соответственно — 285 8 и — 241 8 кдж / моль.
[6]

Теплота образования воды из На и Os при стандартных условиях составляет 68 3 ккал на 1 моль жидкой воды, или 57 8 ккал на 1 моль газообразной воды.
[7]

Теплота образования воды из элементов равна ДЯ — — 68 4 ккал / моль.
[8]

Теплота образования воды по реакции 2На Оа 2НаО О составляет 68 360 cal / моль.
[9]

Теплоты образования воды и водяного пара равны соответственно — 285 8 и — 241 8 кДж / моль.
[10]

Сравнение теплот образования воды и сероводорода и энергии связей водорода с кислородом и серой ( ДЯн2о 57 8 ккал, A h3s — 4 8 ккал и энергия связи Н — ОН 116 ккал, а Н — S — Н 90 ккал) свидетельствуют о значительно меньшей химической активности серы по сравнению с кислородом. Смесь паров серы с водородом не взрывается, как смесь водорода с кислородом. Синтез сероводорода из элементов — обратимый процесс и ограничен, следовательно, равновесным состоянием, тогда как вода практически не диссоциирует даже при очень высоких температурах.
[11]

Сравнение теплот образования воды и сероводорода и энергии связей водорода с кислородом и серой ( ДНн2о 57 8 ккал, А н 5 — 4 8 ккал и энергия связи Н — ОН 116 ккал, а Н — S — Н 90 ккал) свидетельствуют о значительно меньшей химической активности серы по сравнению с кислородом. Смесь паров серы с водородом не взрывается, как смесь водорода с кислородом. Синтез сероводорода из элементов — обратимый процесс и ограничен, следовательно, равновесным состоянием, тогда как вода практически не диссоциирует даже при очень высоких температурах.
[12]

Использованная при расчете теплота образования воды представляет собой теплоту образования паров воды в стандартном состоянии.
[13]

Найти теплоту образования окиси натрия, если теплота образования воды равна — 68 317 ккал / моль.
[14]

Чтобы закончить расчет, требуется также знать теплоту образования воды из элементов в свободном виде, а также теплоту образования соляной кислоты, которая равна сумме теплот образования газообразного хлористого водорода из элементов и теплоты растворения хлористого водорода в воде.
[15]

Страницы:

Определение теплоты образования воды | PHYWE

Мы можем использовать физические свойства воды и химический состав воды, чтобы понять изменения энергии в химических реакциях. Поскольку вода имеет большой интервал жидкого состояния (0–100 °C) и высокую удельную теплоемкость (4,187 Дж·г · ^-1 ° ^-1), ее удобно использовать в калориметрах. Вода также является продуктом реакций горения, когда молекула реагента содержит атомы водорода.

Функции состояния

В химической реакции изменение энергии зависит только от начального состояния (реагенты) и конечного состояния (продукты) и не зависит от пути реакции. Рассмотрим два приведенных ниже пути реакции:

В первом пути A+B идет непосредственно к смеси продуктов C+D. Существует разница в энергии между реагентами и продуктами E. Во втором пути реакции A+B сначала образует промежуточную молекулу Z, затем Z превращается в продукты C+D. Общая разница в энергии между реагентами и продуктами остается неизменной независимо от того, сколько промежуточных продуктов присутствует на пути реакции.

Когда реакцию проводят при постоянном давлении (типичный случай, когда давление составляет 1 атм), изменение энергии равно сумме изменения энтальпии и работы.

E = H + (-PV), или

H = E + PV

Для любой химической реакции: H = H _{продукты} — H _{реагенты}

Изменение энтальпии, как и изменение полной энергии, зависит только от начального состояния и конечного состояния.

Вернемся к двухэтапной реакции:

А + В Z
Z С + D

Поскольку общее изменение энтальпии представляет собой сумму изменений энтальпии для каждого шага, мы всегда можем рассчитать одно из них, если знаем остальные.

Калориметрия и сжигание

Используя калориметрию, мы можем определить, сколько тепловой энергии выделяется или поглощается при химическом превращении.

Калориметр — это прибор для измерения теплоты реакции во время четко определенного процесса. Одни калориметры работают при постоянном давлении, другие — при постоянном объеме.

В ходе реакции тепло либо отдается, либо поглощается из окружающей среды. В результате изменяется температура воды вокруг реакционного сосуда, и это контролируется термометром. Зная массу воды и ее удельную теплоемкость, можно вычислить количество теплоты, переданной воде или от воды.

Рассмотрим сжигание 0,100 моль H ₂ в калориметре, содержащем 200,0 г воды.

H ₂ + 1/2 O ₂ H ₂ O (l)

Начальная температура воды 20,0 град. После завершения реакции температура составляет 54,2 град.

^-1 ) = -2,86 x 10 ⁴ Дж/0,1 моль Н ₂

Теплота сгорания = -286 кДж/моль Н ₂

Теплота сгорания водорода такая же, как энтальпия образования (H _f ) жидкой воды, потому что он образует молекулу воды из ее элементов (водорода и кислорода) в их стандартных состояниях при 25 ° C (H ₂). и О ₂).

С помощью аналогичных процедур мы можем получить теплоту сгорания углерода в графите (стандартное состояние элемента углерода) и теплоту сгорания метана CH ₄ . Теплота сгорания углерода равна энтальпии образования двуокиси углерода, СО ₂ .

C(s) + O ₂ CO ₂		H _rxn = -394 кДж/моль
CH ₄ (g) + 2 O ₂ CO ₂ + 2 H ₂ O		H _rxn = -891 кДж/моль

Закон Гесса

За реакцией между молекулярным водородом и графитом (С) трудно следить, чтобы определить энтальпию образования метана. Тем не менее, мы можем рассчитать его из приведенной выше информации.

Мы можем использовать элементы C, 2H ₂ и O ₂ в их стандартных формах в качестве реагентов. Есть два пути, которые приводят эти элементы к CO ₂ и 2H ₂ O.

Помните, что H — функция состояния. Это зависит только от начального состояния и конечного состояния. Таким образом, изменение энтальпии для пути №1 должно быть равно изменению энтальпии для пути №2.

Если известны значения H _f для всех реагентов и продуктов реакции, можно рассчитать стандартное изменение энтальпии для любой реакции.

На приведенных ниже рисунках и в таблицах показано, как энтальпия и энтропия воды изменяются в зависимости от температуры (°C и °F) при давлении насыщения водой (которое для практического использования дает тот же результат, что и атмосферное давление при температуре < 100 °C (212 °F). )).

См. Вода и тяжелая вода — термодинамические свойства.
См. также Вода Температуры кипения при высоком давлении, Температуры кипения при вакуумметрическом давлении, Плотность, удельный вес и коэффициент теплового расширения, Динамическая и кинематическая вязкость, Теплота парообразования, Константа ионизации, pK _w , нормальной и тяжелой воды, Температуры плавления при высоком давлении, Давление насыщения, Удельный вес, Удельная теплоемкость (теплоемкость) и Удельный объем для онлайн-калькуляторов, а также аналогичные цифры и таблицы, как показано ниже.

Temperature	Enthalpy, H					Entropy, S
[°C]	[kJ/kmol]	[kJ/kg]	[кВтч/кг]	[ккал/кг]	[БТЕ(ИТ)/фунт]	[кДж]/(кмоль К8)0004 [кДж/(кг К)]	[кВтч/(кг К)]	*[БТЕ(ИТ)/фунт _м R] [ккал/(кг Ккал/(кг Ккал)]**
0.01	0	0.000612	0.00000017	0. 00015	0.00026	0.00000	0.00000	0.0000000	0.00000
10	757.1	42.021	0.01167	10.04	18.1	2.722	0.15109	0.0000420	0.03609
20	1511.8	83.914	0.02331	20.04	36.1	5.341	0.29648	0.0000824	0.07081
25	1888,6	104,83	0,02912	25,04	6,1	5	6,1	50045	0.36722	0.000102	0.08771
30	2265.2	125.73	0.03493	30.03	54.1	7.868	0.43675	0.000121	0.10432
40	3018.2	167,53	0,04654	40,01	72,0	10,31	0,57240	0,000159	0,13672	0,000159	0,13672
50	3771. 5	209.34	0.05815	50.00	90.0	12.68	0.70381	0.000196	0.16810
60	4525.3	251.18	0.06977	59.99	108,0	14,98	0,83129	0,000231	0,19855
5 90

0.08141	70.00	126.0	17.21	0.95513	0.000265	0.22813
80	6035.5	335.01	0.09306	80.02	144.0	19.38	1.0756	0,000299	0,25690
90	6792,8	377,04	0,105 9 0,045 9	21.49	1.1929	0.000331	0.28492
100	7551.8	419. 17	0.11644	100.1	180.2	23.55	1.3072	0.000363	0.31222
110	8312,9	461,42	0,12817	110,2	198,4	25,56 9,0044 1^{80004 0.000394}	0.33887
120	9076.6	503.81	0.13995	120.3	216.6	27.53	1.5279	0.000424	0.36493
140	10614	589.16	0,16366	140,7	253,3	31,33	1,7392	0,000483	5 9004 004 160	12169	675.47	0.18763	161.3	290.4	35.00	1.9426	0.000540	0.46398
180	13747	763. 05	0.21196	182.3	328.1	38,54	2,1392	0,000594	0,51094
200	15357	203.6	366.4	41.99	2.3305	0.000647	0.55663
220	17000	943.58	0.26211	225.4	405.7	45.36	2.5177	0.000699	0,60134
240	18693	1037,6	0,28822	247,9 1	2.7020	0.000751	0.64536
260	20448	1135.0	0.31528	271.1	488.0	51.97	2.8849	0.000801	0.68905
280	22284	1236,9	0,34359	295,4	531,8	55,28	3,0045 5

300	24232	1345.0	0.37361	321.2	578.2	58.65	3.2552	0.000904	0.77749
320	26343	1462.2	0.40617	349.2	628,6	62,14	3,4494	0,000958	0,82388
340	28727
340	28727	1594.5	0.44292	380.8	685.5	65.94	3.6601	0.001017	0.87420
360	31739	1761.7	0.48937	420.8	757.4	70.56	3.9167	0,001088	0,93549
373,946	37551	2084,3	896,1	79,40	4,4070	0,001224	1,05259

Температура	Удельная энтальпия, H				Удельная энтропия, S
[Btu(IT)/mol]	[Btu(IT)/lb]	[kJ/kg]	[kcal/kg]	[Btu(IT )/(кмоль °Р)]	[БТЕ(ИТ)/фунт °Р] [ккал/(кг К)]	[кДж/(кг К)]
32,2	0,00	0,0003	0,0006	0,000	0,00	9,0045000004 0.0000
40	0.32	8.11	18.9	4.50	0.65	0.0163	0.0681
50	0.72	18.1	42.0	10. 0	1.43	0,036	0,151
60	1,11	27,8	64,7	15,5	2,20	0,055	2,20	0,055	2,20	0,055	0.232
80	1.90	47.8	111	26.6	3.70	0.093	0.390
100	2.70	68.0	158	37.8	5.15	0,130	0,542
120	3,50	88,1	205	48,9	6,54	0,165	0,69.0
140	4.29	108	251	60.0	7.89	0.199	0.831
160	5.09	128	298	71.3	9.20	0. 232	0,970
180	5,89	148	345	82,4	10,5	0,263	1.10	0,263	1.10	0,263	1.10	0,263	1.10	0,263	1.10	.0049
200	6.68	168	391	93.5	11.7	0.294	1.23
212	7.16	180	419	100	12.4	0.312	1,31
220	7,48	188	438	105	12,9	0,324	1,36
1,36
1,36
1,36
8.27	208	485	116	14.0	0. 353	1.48
260	9.08	229	532	127	15.2	0.382	1.60
280	9.88	249	579	138	16,3	0,410	1,72
	1,72
	1,72
	1,720004 10.70	269	627	150	17.4	0.437	1.83
350	12.77	322	748	179	20.0	0.503	2.11
400	14,91	375	873	209	22,5	0,567	2,38
450	17.11	431	1002	239	25.0	0.630	2.64
500	19. 38	488	1135	271	27.4	0.689	2.88
550	21,80	549	1277	305	30,0	0,754	3,16
600	24.49	600	4.49
600	4.49	617	1434	343	32.6	0.821	3.44
625	26.01	655	1523	364	34.1	0.858	3.59
650	27,70	698	1622	388	35,7	0,898	3,76
675	29,64	69		29,64	6 9000 9000	29,64	6	9004	29,64			1736	415	37,5	0,944	3,95

Британская тепловая подразделение (Международная таблица). ], гигаджоуль/тонна [ГДж/т], килокалория/килограмм [ккал/кг] = калория/грамм [кал/г], килоджоуль/килограмм [кДж/кг] = джоуль/грамм [Дж/г], киловатт-час/ килограмм [кВтч/кг]

Теплота образования воды: Определение теплоты образования воды

Теплота — образование — вода