Hoofdmenu openen

Wijzigingen

Geen verandering in de grootte, 3 jaar geleden
k
Stel dat men de standaard verbrandingsenthalpie van waterstofgas bij 298 K wil berekenen. De beschouwde reactie is:
 
:<mathce>\mathrm{H_{2H2_(g)}\ +\ \frac{1}{2}\tfrac12 O_{2O2_(g)}\ \longrightarrow\-> H_2O_{H2O_(l)}}</mathce>
 
Omdat hier water wordt gevormd uit de elementen waterstof en zuurstof, is de verbrandingsenthalpie gelijk aan de vormingsenthalpie van water (namelijk −285,83 kJ/mol).
Voor de verbranding van [[methaan]] is de berekeningsmethode iets omslachtiger. De beschouwde reactie is:
 
:<mathce>\mathrm{CH_{4CH4_(g)} + {2\ O_{2O2_(g)}\ \longrightarrow-> CO_{2CO2_(g)}\ +\ {2\ H_2O_{H2O_(g)}}</mathce>
 
Hierbij is te zien dat koolstofdioxide en water gevormd worden, maar niet uit hun samenstellende elementen. De reagentia hier zijn reeds samengestelde stoffen. Daarom moet men zich beroepen op de wet van Hess. Daarbij worden elementaire reacties aangewend, die men zodanig combineert dat men de gewenste reactievergelijking bekomt. Volgende reactievergelijkingen met hun standaard vormingsenthalpie (voor alle componenten in de gasfase) zijn gegeven:
|-
| style="background-color:white" | A
| style="background-color:white" | <mathce>\mathrm{C_{(s)} + O_{2O2_(g)}\ \longrightarrow-> CO_{2CO2_(g)}}</mathce>
| style="background-color:white" | -393−393,5
|-
| style="background-color:white" | B
| style="background-color:white" | <mathce>\mathrm{H_{2H2_(g)} + {\frac{1}{2}tfrac12 O_{2O2_(g)}\ \longrightarrow-> H_2O_{H2O_(g)}}</mathce>
| style="background-color:white" | -241−241,8
|-
| style="background-color:white" | C
| style="background-color:white" | <mathce>\mathrm{C_{(s)} + 2\,H_{22H2_(g)}\ \longrightarrow-> CH_{4CH4_(g)}}</mathce>
| style="background-color:white" | -74−74,81
|}
 
Door de bovenstaande reactievergelijkingen te combineren, kan men de enthalpieverandering voor volgende reactie vinden: Hiertoe moet men het verband vinden tussen de 3drie gegeven reacties en de gevraagde reactie. Het verband is ''A + 2B - C''. Als men deze bewerking uitvoert, bekomt men de volgende reactievergelijking:
 
:<math chem>\mathrmce{C_{C_(s)} + O_{2O2_(g)} + {2 \cdot}} \left(H_ \ce{2{H2_(g)} + \frac{1}{2}\tfrac12 O_{2O2_(g)}} \right) + CH_\ce{4{CH4_(g)}\ \longrightarrow\-> CO_{2CO2_(g)} + {2 \cdot}} \left(H_{2}O_ \ce{H2O_(g)} \right) + \ce{{C_{(s)} + 2\,H_{22H2_(g)}}</math>
 
Na schrappen van de overeenkomstige stoffen in beide leden van de vergelijking, bekomt men volgende reactievergelijking:
 
:<mathce>\mathrm{CH_{4CH4_(g)} + {2\ O_{2O2_(g)}\ \longrightarrow-> CO_{2CO2_(g)}\ +\ {2\ H_2O_{H2O_(g)}}</mathce>
 
Dit is de gewenste reactievergelijking. Volgens de wet van Hess geldt voor de verschillende enthalpieveranderingen hetzelfde verband: