3. Zastosowanie prawa Kirchhoffa :

Obliczyć standardową entalpie tworzenia H₂O(c) w temperaturze 363K, znając molowe pojemności cieplne wody, wodoru i tlenu jako funkcje temperatury:

C'_p,m(H₂O_c)=75,29 [J/mol*K]

C'_p,m(O_2g) =29,96+4,18*10^-3T-1,67*10⁵T^-2 [J/mol*K]

C'_p,m(H_2g) =27,28+3,26*10^-3T+0,5*10⁵T^-2 [J/mol*K]

oraz standardową entalpię tworzenia H₂O(c) w temperaturze 298K która wynosi -285,83 [kJ/mol].

OBLICZENIA: korzystamy z prawa Kirchhoffa wyrażonego równaniem (1)

Δ_rH'(T₂)= Δ_rH'(T₁)+
Δ_rC'_p dT

Równanie reakcji chemicznej ma postać: H₂+1/2O₂=H₂O

Współczynniki stechiometryczne: ν(H₂)=1 , ν(O₂)=1/2 , ν(H₂O)=1

Dla naszego przedziału temperatur <298, 363> Δ_rC'_p wyrażona równaniem 1.a przyjmuje postac :

Δ_rC'_p=(75,29-1/2*29,96-27,28)+(0-1/2*4,18-3,26)10^-3T-

+(0+1/2*1,67-0,5)10⁵T^-2

Δ_rC'_p=33,03-5,35*10^-3T+0,335*10⁵T^-2 (8)

Podstawiając te równość do równania Kirchhoffa otrzymujemy szukaną wartość entalpii tworzenia H₂O(c) w temp. 363K:

Δ_rH'(363K)= -285830+
(33,03-5,35*10^-3T+0,335*10⁵T^-2) dT

Δ_rH'(363K)= -285830+33,03*(363-298)-1/2*5,35*10^-3(363²-298²)-

+0,355*10⁵*(1/298-1/363)

Δ_rH'(363K)= -285830+2052,4

Δ_rH'(363K)= -283777,6 [J/mol]

Odpowiedz. Entalpia tworzenia H₂O w temperaturze 363K wynosi

-283,7776 [kJ/mol].

---