Írja fel a következő folyamatok reakcióegyenleteit és számítsa ki a hozzájuk tartozó reakcióhőket a megadott kötési energiák ismeretében? a) etén+hidrogén, b) metán tökéletes égése (A keletkező víz gáz halmazállapotú.)

Hess tétele értelmében bármilyen reakcióutat is követünk, egy reakció bruttó reakcióhője ugyanannyi lesz.

A kötési energiák ismeretében kiszámolhatjuk az etén+hidrogén reakció reakcióhőjét.

C2H4 + H2 -> C2H6

egy anyag képződéshője megegyezik a kötésenergiák összegének -1 szeresével. Ez azért van így, hiszen a kötések felszakításához ugyanannyi energia kell, mint amennyi energia felszabadult akkor, amikor az a kötés létrejött.

pl.

H2 + 0,5O2 -> H2O

ahhoz, hogy a reakció létrejöjjön egy H-H kötésnek és egy O-O kötésnek kell felszakadnia. Ezek összegből kivonandó 2 O-H kötés kialakulásakor felszabaduló energia.

innen megadhatjuk a víz ΔkH értékét, ami -289kj/mol. Kísérleti adatok számításunk helyességét bizonyítják (függvénytáblában -286kj/mol szerepel)

Ezzel a kiindulással "elméleti reakciók" reakcióhőjét is megadhatjuk.

pl. az etén az alábbi egyenlet szerint ég el:

C2H4 + 3 O2 -> 2 CO2 + 2 H2O

de ennek fordítottját is felírhatjuk

2 CO2 + 2 H2O -> C2H4 + 3 O2; ez lesz az az egyenlet, melyből a C2H4 ΔkH értékét meghatározzuk.

A víz ΔkH-ját fentebb megadtuk; a CO2-jét hasonló módon kiszámolhatjuk:

2 C + O2 -> 2 CO2 ; erre a feladat adataival 352kJ/mol jön ki.

Az etén ΔkH-ja így: 352*2+289*2-3*402 (O2 kötésenergiája) = 76 kj/mol, ami egy reális értéknek mondható.

Hasonló gondolatmenettel a többi vegyület képződéshője is megadható