Ujemna wartość tego efektu cieplnego oznacza, że reakcja utleniania metanu w warunkach standardowych jest reakcją egzotermiczą (układ oddaje ciepło). Różnica entalpii właściwych j -tego reagenta o temperaturach T i ro jest obliczana przez całkowanie
350
298
b. . c. d.
ar + ^ r2 + ^ r3 + ^ r4
J 2 3 4 co po podstawieniu danych daje odpowiednio wartości
*cH4(rMcH4(ro) = 1924,61 kJ-kmol1 io,(T) ~ i‘o2(T0) = 1538,21 kJ-kmol'1 Wr)'‘co2(ro) = 1"°>35 kJ-kmol'1 ^o^)'VFo) - 1759,49 kJ-kmol-1 Z powyższego wynika, że
/>rod, substr.
Ostatecznie, efekt cieplny reakcji spalania metanu w temperaturze 350 K wynosi
Qp = -802,805 +0,508 = -802,3 MJ-kmol1
Przykład 7.1.3
Obliczyć ciepło reakcji: 2C + 2I^ -—► C2H4, jeśli znane są ciepła następujących reakcji:
2C02 + 21^0 — C2H4 + 302 Qx = 1411,3 kJ(kmol CĄ)’1 2C +202 — 2C02 Q2 = -787,2 kJ(2kmol C)1
2R, +02 — 2R,0 Q3 = -571,8 kJ(kmol Hj)-1
Rozwiązanie
Zgodnie z prawem Hessa efekt cieplny reakcji izobaryczno-izotermicznej nie zależy od drogi po jakiej układ (reagenty) osiągnął stan końcowy. Pozwala to na wyznaczanie ciepła reakcji jako kombinacji ciepeł reakcji pośrednich zachodzących w tych samych warunkach. W rozważanym przypadku sumowanie stronami trzech reakcji o danych efektach cieplnych, odpowiednio Qx, Q2, t?3, prowadzi do
190