Entalpická premena ľadu na vodnú paru

Zmena entalpie pri zmene ľadu na vodu a paru je jedným z najbežnejších problémov s entalpiou.

dasar/Getty Images

Tento príklad zmeny entalpie je zmena entalpie ako ľad zmení stav z pevnej na kvapalnú vodu a nakoniec na vodnú paru.

Entalpický prehľad

Možno budete chcieť skontrolovať Zákony termochémie a Endotermické a exotermické reakcie predtým ako začneš.

Problém

Vzhľadom na to: The teplo fúzie ľadu je 333 J/g (čo znamená, že 333 J sa absorbuje, keď sa roztopí 1 gram ľadu). The výparné teplo kvapalnej vody pri 100 °C je 2257 J/g.

Časť A: Vypočítajte zmena entalpie ΔH, pre tieto dva procesy.

H_dvaO(s) → H_dva0(1); ΔH = ?

H_dva0(l)->H_dva0(g); ΔH = ?

Časť b: Pomocou hodnôt, ktoré ste práve vypočítali, určte počet gramov ľadu, ktoré je možné roztopiť 0,800 kJ tepla.

Riešenie

a) Všimli ste si, že dochádzalo k teplu fúzie a vyparovania joulov a nie kilojouly? Pomocou periodická tabuľka , vieme, že 1 mól vody (H_dvaO) je 18,02 g. Preto:

fúzia AH = 18,02 g x 333 J / 1 g
fúzia AH = 6,00 x 10³J
fúzia ΔH = 6,00 kJ

odparovanie ΔH = 18,02 g x 2257 J / 1 g
odparovanie ΔH = 4,07 x 10⁴J
odparovanie ΔH = 40,7 kJ

Takže dokončené termochemické reakcie sú:

H_dvaO(s) → H_dva0(1); ΔH = +6,00 kJ
H_dva0(l)->H_dva0(g); ΔH = +40,7 kJ

b) Teraz vieme, že:

1 mol H_dvaO(s) = 18,02 g H_dvaO(s) ~ 6,00 kJ

Takže pomocou tohto konverzného faktora:

0,800 kJ x 18,02 g ľadu / 6,00 kJ = 2,40 g roztopeného ľadu

Odpoveď

a) H_dvaO(s) → H_dva0(1); ΔH = +6,00 kJ
H_dva0(l)->H_dva0(g); ΔH = +40,7 kJ

b) 2,40 g roztopeného ľadu