La Ley de Hess

En una reacción química, el balance energético total de resultados en la variación conocida de entalpía. Por lo tanto, si un proceso está mediado por varios otros, las muchas variaciones de entalpía, cuando se suman, lo que resulta en una final.

Tenga en cuenta la reacción de síntesis del metano:

C (grafito) + 2 H 2 (g) ⇔ CH 4 (g) DH = – 17,82 kcal

A través de la variación de entalpía, nos encontramos con que la reacción es exotérmica moderadamente. Sin embargo, no es tan sencillo como parece. A menudo, una reacción química dada es el resultado de varios otros.

La síntesis de metano es un ejemplo de una sucesión de reacciones químicas con las variaciones individuales de entalpía:

C (grafito) + O2 (g) ⇔ CO 2 (g) DH = – 94,05 kcal

H 2 (g) + ½ O 2 (g) ⇔ H 2 O (l) DH = 68,32 kcal

De CO 2 (g) + 2 H 2 O (l) ⇔ CH 4 (g) + 2 O 2 (g) + DH = 212,87 kcal

Tenga en cuenta que si multiplicamos la segunda ecuación por 2 a fin de equilibrar las moléculas de agua en la suma de todas las ecuaciones, obtenemos la reacción final de grafito y metano, hidrógeno generación:

C (grafito) + O2 (g) ⇔ CO 2 (g) DH = – 94,05 kcal

(H 2 (g) + ½ O 2 (g) ⇔ H 2 O (l) DH = -68,32 kcal) 2 +

De CO 2 (g) + 2 H 2 O (l) ⇔ CH 4 (g) + 2 O 2 (g) + DH = 212,87 kcal

C (grafito) + 2 H 2 (g) ⇔ CH 4 (g) DH = – 17,82 kcal

Esto es incluso posible que una reacción directa entre el hidrógeno y el carbono fuera posible, tendría el cambio de entalpia mismo que la suma de los cambios en las reacciones intermedias. Tenga en cuenta que a pesar de la entalpía en la segunda reacción es negativa, después de multiplicar por 2, que continuará a fallar (la «regla de los signos» de las matemáticas no debe ser utilizado aquí).

Por lo tanto, la ley de Hess enuncia:

La variación de entalpía de una reacción química depende únicamente de las etapas inicial y final de la misma. No importa, por lo tanto, los procesos intermedios.

Esta ley se puede aplicar a cualquier sistema de ecuaciones cuando se desea establecer el cambio de entalpia total. Pero tenga en cuenta que la inversión de la ecuación, el saludo de DH que le corresponde, aun así, multiplicando la ecuación por cualquier número, se multiplica el bateador designado por el mismo número.

Ejercicio: (FUVEST) El benceno se puede obtener de hexano por reformado catalítico. Considere la reacción de combustión:

H 2 (g) + ½ O 2 (g) -> H 2 O (l) DH = -286 KJ / mol

C 6 H 6 (l) + 15 / 2 O 2 (g) -> 6CO 2 (g) + 3H 2 O (l) DH = -3268 KJ / mol

C 6 H 14 (l) + 19 / 2 O 2 (g) -> 6CO 2 (g) + 7H 2 O (l) DH = -4163 KJ / mol

Uno se puede decir que la formación de un mol de benceno, hexano desde allí:

Suelte 249 KJ

La absorción de 249 KJ

Suelte 609 KJ

La absorción de 609 KJ

Suelte 895 KJ

Solución:

Invertir la primera ecuación, multiplicando por 4

Invertir la ecuación de segundo

La tercera ecuación es la misma

(H 2 O (l) -> H 2 (g) + ½ O 2 (g)) 0.4 (H = 286 KJ / mol) 0.4

6CO 2 (g) + 3H 2 O (l) -> C 6 H 6 (l) + 15 / 2 O 2 (g) DH = 3268 kJ / mol +

C 6 H 14 (l) + 19 / 2 O 2 (g) -> 6CO 2 (g) + 7H 2 O (l) DH = -4163 KJ / mol

C6H14 (l) -> C6H6 (l) + 4H2 (g) DH = 249 KJ / mol