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})
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.
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}
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