ГЛАВНАЯ » РЕШЕБНИК

2025-05-08   
Используя термохимические уравнения:

1) $H_{2}(г) + 1/2O_{2}(г) = H_{2}O(ж)$, $\Delta H^{ \circ }_{реакц1} = -285,83$ кДж;
2) $Na(к) + H_{2}O(ж) = NaOH(p) + 1/2H_{2}(г)$, $\Delta H^{ \circ }_{реакц2} = -184,17$ кДж;
3) $Na_{2}O(к) + H_{2}O(ж) = 2NaOH(p)$, $\Delta H^{ \circ }_{реакц3} = -238,17$ кДж;
4) $C(графит) + O_{2}(г) = CO_{2}(г)$, $\Delta H^{ \circ }_{реакц4} = -393,51$ кДж;
5) $Na_{2}O(к) + CO_{2}(г) = Na_{2}CO_{3}(к)$, $\Delta H^{ \circ }_{реакц5} = -321,49$ кДж,

рассчитайте стандартные энтальпии образования $Na_{2}O(к)$, $NaOH(p)$, $Na_{2}CO_{3}(к)$.


Решение:


Термохимическое уравнение реакции образования $Na_{2}O(к)$ из простых веществ имеет вид

$2Na(к) + 1/2O_{2}(г) = Na_{2}O(к)$, $\Delta H^{ \circ }_{обр, 298}(Na_{2}O(к))$.


Для его получения с термохимическими уравнениями реакций:

1) $H_{2}(г) + 1/2O_{2}(г) = H_{2}O(ж)$, $\Delta H^{ \circ }_{реакц1} = -285,83$ кДж;
2) $Na(к) + H_{2}O(ж) = NaOH(p) + 1/2H_{2}(г)$, $\Delta H^{ \circ }_{реакц2} = -184,17$ кДж;
3) $Na_{2}O(к) + H_{2}O(ж) = 2NaOH(p)$, $\Delta H^{ \circ }_{реакц3} = -238,17$ кДж

проводят следующие действия: на два умножают уравнение (2), суммируют преобразованное уравнение с уравнением (1) и вычитают уравнение (3). Аналогичные действия проводят и со стандартными энтальпиями реакций.
Тогда

$2Na(к) + 1/2O_{2}(г) = Na_{2}O(к)$;
$\Delta H^{ \circ }_{обр, 298}(Na_{2}O(к)) = -285,83 + 2 \cdot (-184,17) + 238,17 = -416$ кДж/моль.

Термохимическое уравнение реакции образования $NaOH(p)$ из простых веществ имеет вид

$Na(к) + 1/2O_{2}(г) + 1/2H_{2}(г) = NaOH(p)$.

Суммируя термохимические уравнения:

1) $H_{2}(г) + 1/2O_{2}(г) = H_{2}O(ж)$, $\Delta H^{ \circ }_{реакц1} = -285,83$ кДж;
2) $Na(к) + H_{2}O(ж) = NaOH(p) + 1/2H_{2}(г)$, $\Delta H^{ \circ }_{реакц2} = -184,17$ кДж,

получают:

$1/2H_{2}(г) + 1/2O_{2}(г) + Na(к) = NaOH(p)$;
$\Delta H^{ \circ }_{обр, 298}(NaOH(p)) = -285,83 - 184,17 = -470$ кДж/моль.

Энтальпию образования $Na_{2}CO_{3}(к)$ рассчитывают, суммируя уравнения

$C(графит) + O_{2}(г) = CO_{2}(г)$, $\Delta H^{ \circ }_{реакц4} = -393,51$ кДж;
$2Na(к) + 1/2O_{2}(г) = Na_{2}O(к)$, $\Delta H^{ \circ }_{обр, 298}(Na_{2}O(к) = -416$ кДж;
$Na_{2}O(к) + CO_{2}(г) = Na_{2}CO_{3}(к)$, $\Delta H^{ \circ }_{реакц5} = -321,49$ кДж;
$C(графит) + 3/2 O_{2}(г) + 2Na(к) = Na_{2}CO_{3}(к)$;
$\Delta H^{ \circ }_{обр, 298}(Na_{2}CO_{3}(к)) = -393,51 - 416 - 321,49 = -1131$ кДж/моль.

Ответ: $\Delta H^{ \circ }_{обр, 298}(Na_{2}O(к)) = -416$ кДж/моль;
$\Delta H^{ \circ }_{обр, 298}(NaOH(p)) = -470$ кДж/моль;
$\Delta H^{ \circ }_{обр, 298}(Na_{2}CO_{3}(к)) = -1131$ кДж/моль.