Глава 3. Химическая термодинамика 25 задача

  1. Даны термохимические уравнения:
    \ce CH_{4(газ)}+Br_{2(ж)} \rightarrow CH_3Br_{(газ)}+HBr_{(газ)} - 4,3 кДж/моль,
    \ce C_2H_{6(газ)}+Br_{2(ж)} \rightarrow C_2H_5Br_{(газ)}+HBr_{(газ)}+15,9 кДж/моль.
    Смесь метана и этана прореагировала с бромом без выделения и поглощения теплоты. Чему равна плотность этой смеси при н.у.?
    Ответ. 0,847 г/л.

Я решил эту задачу, но некоторые детали не понятны. Изначально я решил взять \Delta H метана как -4,3кДж/моль и с этаном так же. Потом думал составить уравнение где x будет мольная доля метана в смеси.
-4,3 \cdot x + 15.9\cdot(1-x)=0 Решил прировнять к нулю потому что сказано так в условий. Дальше все рассчитал, ответ совпал. Но почему же так, что \Delta_r H = \Delta _fH(\ce{CH4})

1 лайк

А с чего ты взял?

Технически, ты задачу правильно решил, но вообще не понятно, почему ты решил, что \Delta _{r}H = \Delta_{f}H(\ce{CH4})

4 лайка

Прошу впредь не вставлять рисунок с условием задачи) Если не читали требования к созданию тем, ознакомьтесь с этой темой.

4 лайка

Просто, так показалось. Ведь −4,3кДж/моль это энергия \Delta_r H_1 Но при решений мы использовали это значение. Вот это смутило меня.

Ведь голосование еще же не закончилось. После голосований определится, можно использовать картинку или нет. Все же в следующий раз учту это.

1 лайк

При бромировании 1 моль метана, выделяется 4.3 кДж теплоты. Значит при бромировании х моль метана, выделяется сколько теплоты?

При бромировании 1 моль этана, поглощается 15.9 кДж теплоты. Значит при бромировании 1 - х моль этана, выделяется сколько теплоты?

3 лайка

4.3x kJ/mol выделяется

15.9(1-x) kJ/mol поглощается
Кажется понял. И так кажется, что вопрос получился глупеньким.

Небольшая поправочка. У Вас в задаче Q, а не delta H. Соответственно в первом случае энергия поглощается.

2 лайка

Вот для меня всегда в олимпиадных задачах было дилеммой использование конкретного знака теплоты (считаем от системы, или от окружающей среды). Но хорошо что конкретно в этой задаче, конечный ответ не зависит от этого.

1 лайк

Вот обязательно надо было химикам в первом законе брать Q как тепло, поглощенное системой, а в реакциях отмечать Q как тепло, выделенное системой…

Но благодаря тому, что в этих случаях нет исключений (не встречал ни разу), можно жить не путаясь.

1 лайк

В смысле? Если принять некие определения, все же очевидно? Знак Q определяется по «эгоцентричному» принципу. Однако, если мы пишем теплоту как один из реагентов, то было бы крайне странно использовать этот же принцип. Мы же пишем продукты как +C+D? Т.е., то, что образуется идет со знаком плюс. Значит если образуется тепло, оно тоже должно быть со знаком плюс. Таким образом, две эквивалентные записи:

\begin{align} \ce{A + B &= C + D + \pu{q Дж}} \\ \ce{A + B &= C + D \qquad\qquad\qquad Q=\pu{-q Дж}} \\ \end{align}
1 лайк

Допустим в смеси имеется 1 моль этана, тогда весь 1 моль этана и метан прореагировал с бромом, при этом после реакции с этаном выделилось 15.9кJ, чтобы энергия не выделилась нужно чтобы x mole метана прореагировала и поглотилось 15.9кДж, x=-15.9kJ/-4.3kJ=посчитаешь на калькуляторе