Versione italiana
Esercizi sulla Legge di Hess
Introduzione
La legge di Hess afferma che il cambiamento di entalpia totale di una reazione chimica è indipendente dal percorso della reazione, ma dipende solo dagli stati iniziali e finali. Questo significa che se una reazione può essere espressa come la somma di due o più reazioni, l'entalpia totale della reazione è la somma delle entalpie delle singole reazioni.
Esercizio 1: Calcolo dell'entalpia di reazione
Domanda: Considera le seguenti reazioni:
- \text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2C+O2​→CO2​ \Delta H_1 = -393.5 \, \text{kJ/mol}ΔH1​=−393.5kJ/mol
- \text{C} + \frac{1}{2} \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}C+21​O2​→CO \Delta H_2 = -110.5 \, \text{kJ/mol}ΔH2​=−110.5kJ/mol
- \text{CO} + \frac{1}{2} \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2CO+21​O2​→CO2​ \Delta H_3 = -283.0 \, \text{kJ/mol}ΔH3​=−283.0kJ/mol
Calcola l'entalpia di reazione per la reazione:
\text{C} + \frac{1}{2} \text{O}_2 \rightarrow \text{CO} \rightarrow \text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2
C+21​O2​→CO→C+O2​→CO2​
Risposta:
Utilizzando la legge di Hess:
\Delta H = \Delta H_2 + \Delta H_3 = -110.5 \, \text{kJ/mol} + (-283.0 \, \text{kJ/mol}) = -393.5 \, \text{kJ/mol}
ΔH=ΔH2​+ΔH3​=−110.5kJ/mol+(−283.0kJ/mol)=−393.5kJ/mol
Esercizio 2: Reazioni inverse
Domanda: Se la reazione \text{A} \rightarrow \text{B}A→B ha un'entalpia di reazione di \Delta H = +50 \, \text{kJ/mol}ΔH=+50kJ/mol, qual è l'entalpia della reazione inversa \text{B} \rightarrow \text{A}B→A?
Risposta:
Secondo la legge di Hess, l'entalpia della reazione inversa è uguale in valore assoluto ma opposta in segno:
\Delta H = -50 \, \text{kJ/mol}
ΔH=−50kJ/mol
Esercizio 3: Somma di reazioni
Domanda: Dati i seguenti dati di entalpia:
- \text{A} + \text{B} \rightarrow \text{C}A+B→C \Delta H_1 = -100 \, \text{kJ/mol}ΔH1​=−100kJ/mol
- \text{C} + \text{D} \rightarrow \text{E}C+D→E \Delta H_2 = -200 \, \text{kJ/mol}ΔH2​=−200kJ/mol
Calcola l'entalpia della reazione totale:
\text{A} + \text{B} + \text{D} \rightarrow \text{E}
A+B+D→E
Risposta:
Sommando le entalpie delle reazioni:
\Delta H = \Delta H_1 + \Delta H_2 = -100 \, \text{kJ/mol} + (-200 \, \text{kJ/mol}) = -300 \, \text{kJ/mol}
ΔH=ΔH1​+ΔH2​=−100kJ/mol+(−200kJ/mol)=−300kJ/mol
English version
Hess's Law Exercises
Introduction
Hess's law states that the total enthalpy change of a chemical reaction is independent of the reaction path, but depends only on the initial and final states. This means that if a reaction can be expressed as the sum of two or more reactions, the total enthalpy of the reaction is the sum of the enthalpies of the individual reactions.
Exercise 1: Calculating the enthalpy of reaction
Question: Consider the following reactions:
- \text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2C+O2​→CO2​ \Delta H_1 = -393.5 \, \text{kJ/mol}ΔH1​=−393.5kJ/mol
- \text{C} + \frac{1}{2} \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}C+21​O2​→CO \Delta H_2 = -110.5 \, \text{kJ/mol}ΔH2​=−110.5kJ/mol
- \text{CO} + \frac{1}{2} \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2CO+21​O2​→CO2​ \Delta H_3 = -283.0 \, \text{kJ/mol}ΔH3​=−283.0kJ/mol
Calculate the enthalpy of reaction for the reaction:
\text{C} + \frac{1}{2} \text{O}_2 \rightarrow \text{CO} \rightarrow \text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2
C+21​O2​→CO→C+O2​→CO2​
Answer:
Using Hess's law:
\Delta H = \Delta H_2 + \Delta H_3 = -110.5 \, \text{kJ/mol} + (-283.0 \, \text{kJ/mol}) = -393.5 \, \text{kJ/mol}
ΔH=ΔH2​+ΔH3​=−110.5kJ/mol+(−283.0kJ/mol)=−393.5kJ/mol
Exercise 2: Reverse Reactions
Question: If reaction \text{A} \rightarrow \text{B}A→B has a reaction enthalpy of \Delta H = +50 \, \text{kJ/mol}ΔH=+50kJ/mol, what is the enthalpy of the reverse reaction \text{B} \rightarrow \text{A}B→A?
Answer:
According to Hess's law, the enthalpy of the reverse reaction is equal in absolute value but opposite in sign:
\Delta H = -50 \, \text{kJ/mol}
ΔH=−50kJ/mol
Exercise 3: Adding Reactions
Question: Given the following enthalpy data:
- \text{A} + \text{B} \rightarrow \text{C}A+B→C \Delta H_1 = -100 \, \text{kJ/mol}ΔH1​=−100kJ/mol
- \text{C} + \text{D} \rightarrow \text{E}C+D→E \Delta H_2 = -200 \, \text{kJ/mol}ΔH2​=−200kJ/mol
Calculate the enthalpy of the total reaction:
\text{A} + \text{B} + \text{D} \rightarrow \text{E}
A+B+D→E
Answer:
Adding the Reaction enthalpies:
\Delta H = \Delta H_1 + \Delta H_2 = -100 \, \text{kJ/mol} + (-200 \, \text{kJ/mol}) = -300 \, \text{kJ/mol}
ΔH=ΔH1​+ΔH2​=−100kJ/mol+(−200kJ/mol)=−300kJ/mol
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