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Termodinamica Chimica TermochimicaTermochimica Universita degli Studi dellInsubria Corsi di Laurea in Scienze Chimiche e Chimica Industriale

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Presentazione sul tema: "Termodinamica Chimica TermochimicaTermochimica Universita degli Studi dellInsubria Corsi di Laurea in Scienze Chimiche e Chimica Industriale"— Transcript della presentazione:

1 Termodinamica Chimica TermochimicaTermochimica Universita degli Studi dellInsubria Corsi di Laurea in Scienze Chimiche e Chimica Industriale

2 © Dario Bressanini2

3 3 Entalpia LEntalpia è una funzione di stato, dipende solo dallo stato iniziale e da quello finale LEntalpia è una funzione di stato, dipende solo dallo stato iniziale e da quello finale A pressione costante, il H di un processo, o calore di reazione, è pari al calore scambiato. A pressione costante, il H di un processo, o calore di reazione, è pari al calore scambiato. H < 0 : processo esotermico H < 0 : processo esotermico H > 0 : processo endotermico H > 0 : processo endotermico H = U + pV

4 © Dario Bressanini4 Processi Esotermici ed Endotermici

5 © Dario Bressanini5 Reazioni Esotermiche

6 © Dario Bressanini6 NH 4 Cr 2 O 7 (s) Cr 2 O 3 (s) + N 2 (g) + 4H 2 O(g)

7 © Dario Bressanini7 Entalpia H A B = H B A H A B = H B A H 2 O(g) H 2 (g) + 1 / 2 O 2 (g) H 2 O(g) H 2 (g) + 1 / 2 O 2 (g) H = kJ H = kJ H 2 (g) + 1 / 2 O 2 (g) H 2 O(g) H 2 (g) + 1 / 2 O 2 (g) H 2 O(g) H = kJ H = kJ

8 © Dario Bressanini8 Entalpia Il H è proporzionale alla quantità di sostanza. Il H è proporzionale alla quantità di sostanza. H 2 O(g) H 2 (g) + 1 / 2 O 2 (g) H 2 O(g) H 2 (g) + 1 / 2 O 2 (g) H = kJ H = kJ 2 H 2 O(g) 2 H 2 (g) + 1 O 2 (g) 2 H 2 O(g) 2 H 2 (g) + 1 O 2 (g) H = kJ H = kJ

9 © Dario Bressanini9 Entalpia La fase dei reagenti e dei prodotti è importante La fase dei reagenti e dei prodotti è importante H 2 O(g) H 2 (g) + 1 / 2 O 2 (g) H 2 O(g) H 2 (g) + 1 / 2 O 2 (g) H = kJ H = kJ H 2 O(l) H 2 (g) + 1 / 2 O 2 (g) H 2 O(l) H 2 (g) + 1 / 2 O 2 (g) H = kJ H = kJ

10 © Dario Bressanini H e E H e E Se il cambiamento di volume è molto piccolo: Se il cambiamento di volume è molto piccolo: H = U + p V H = U + p V A pressione costante A pressione costante p V 0 H U H U

11 Variazioni di Entalpia Standard

12 © Dario Bressanini Stati Standard E comodo considerare le variazioni di entalpia di un processo, riferite ad un insieme di condizioni standard. E comodo considerare le variazioni di entalpia di un processo, riferite ad un insieme di condizioni standard. Si e deciso di considerare una pressione standard di 1 bar. Mentre per la temperatura NON si è fissato uno standard, ma convenzionalmente si usa 25 °C ( K) Si e deciso di considerare una pressione standard di 1 bar. Mentre per la temperatura NON si è fissato uno standard, ma convenzionalmente si usa 25 °C ( K) Lo stato standard di una sostanza ad una certa temperatura, è la sua forma pura alla pressione di 1 bar Lo stato standard di una sostanza ad una certa temperatura, è la sua forma pura alla pressione di 1 bar

13 © Dario Bressanini13 Stati Standard e H Standard Ad esempio, lo stato standard delletanolo a 298 K è etanolo liquido puro a 298 K e 1 bar. Ad esempio, lo stato standard delletanolo a 298 K è etanolo liquido puro a 298 K e 1 bar. Lo stato standard del ferro a 500 K è ferro puro solido ad 1 bar. Lo stato standard del ferro a 500 K è ferro puro solido ad 1 bar. Si deve considerare la fase più stabile. Si deve considerare la fase più stabile. Una variazione di entalpia standard, è il H di un processo dove sia lo stato iniziale che quello finale sono stati standard. Una variazione di entalpia standard, è il H di un processo dove sia lo stato iniziale che quello finale sono stati standard.

14 © Dario Bressanini14 H Standard H Standard tipo H tipo H Reagenti e prodotti in stati standard: 1 bar e 25 °C Tipo di Processo H 2 O(l) H 2 O(g) vap H ° (373 K) = +44 kJ mol -1 vap H ° (373 K) = +44 kJ mol -1

15 © Dario Bressanini15 Cambiamenti di Fase subl H ° = fus H ° + vap H ° subl H ° = fus H ° + vap H °

16 Gas Liquidi Solidi Condensazione o Liquefazione Vaporizzazione Solidificazione Fusione Sublimazione SublimazioneSublimazione Sublimazione sub H° sub H° vap H° vap H° - vap H° - sub H° fus H° fus H° - fus H°

17 © Dario Bressanini17 Altri H Standard Combustione c H° Combustione c H° Ionizzazione ion H° Ionizzazione ion H° Idratazione hyd H° Idratazione hyd H° Miscelazione mix H° Miscelazione mix H° E altri… vedi tabella 2.4 atkins E altri… vedi tabella 2.4 atkins Il H° delle transizioni di fase è comodo riportarlo alla temperatura a cui avviene la transizione Il H° delle transizioni di fase è comodo riportarlo alla temperatura a cui avviene la transizione

18 © Dario Bressanini18 Mistero Dottor Holmes, come funzionano le confezioni di freddo e caldo istantaneo? Watson: H, mio caro Watson !!! H, mio caro Watson !!! Sherlock Holmes:

19 © Dario Bressanini19 Elementare Watson Elementare Watson Lacetato di sodio ha un sol H° positivo NaCH 3 CO 2 (s) + calore Na + (aq) + CH 3 CO 2 - (aq) Quindi la formazione di acetato di sodio solido dai suoi ioni e una reazione esotermica

20 © Dario Bressanini20 Entalpia di Combustione Lentalpia standard di combustione c H° è lentalpia standard per una ossidazione completa con O 2 (g) di un composto organico, a dare H 2 O(l) e CO 2 (g). Lentalpia standard di combustione c H° è lentalpia standard per una ossidazione completa con O 2 (g) di un composto organico, a dare H 2 O(l) e CO 2 (g). C 3 H 8 (g) + 5 O 2 (g) 3 CO 2 (g) + 4 H 2 O(l) C 3 H 8 (g) + 5 O 2 (g) 3 CO 2 (g) + 4 H 2 O(l)

21 Equazioni Termochimiche

22 © Dario Bressanini Entalpia di Reazione La variazione di Entalpia per una reazione chimica è definita come La variazione di Entalpia per una reazione chimica è definita come H = H prodotti - H reagenti. H = H prodotti - H reagenti. Una Equazione Termochimica include il valore di H e le fasi in cui sono presenti i reagenti e i prodotti Una Equazione Termochimica include il valore di H e le fasi in cui sono presenti i reagenti e i prodotti CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O(g) H= -802 kJ CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O(g) H= -802 kJ

23 © Dario Bressanini23 N 2(g) + 3 H 2(g) 2 NH 3(g) H = kJ Avendo solamente 1.5 moli di H 2 come calcolo lentalpia di reazione? Divido lequazione per 2 incluso il H Notate che per reagenti e prodotti vengono specificate le fasi Il segno < 0 indica una reazione esotermica H = kJ/2 = kJ Equazioni Termochimiche

24 © Dario Bressanini24 Etalpia Standard di Reazione Un diverso modo di descrivere la variazione di entalpia in una reazione chimica, è riportare lEntalpia standard di reazione r H° Un diverso modo di descrivere la variazione di entalpia in una reazione chimica, è riportare lEntalpia standard di reazione r H° CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O(g) CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O(g) r H°= -802 kJ mol -1 r H°= -802 kJ mol -1 Notate che è unentalpia molare Notate che è unentalpia molare

25 Entalpia di Reazione

26 © Dario Bressanini Diagrammi di Entalpia Un diagramma di entalpia mostra H per lo stato iniziale e finale del processo Un diagramma di entalpia mostra H per lo stato iniziale e finale del processo A pressione costante q = H = -802 kJ. A pressione costante q = H = -802 kJ. H CH 4 (g) + 2 O 2 (g) H1H1H1H1 CO 2 (g) + 2 H 2 O(g) H2H2H2H2 H = -802 kJ H = -802 kJ

27 © Dario Bressanini Entalpie di Reazione La variazione di entalpia dipende dalla fase dei reagenti e dei prodotti La variazione di entalpia dipende dalla fase dei reagenti e dei prodotti CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O(l) H= -890 kJ CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O(l) H= -890 kJ H CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O(g) -802 kJ CO 2 (g) + 2 H 2 O(l) H = -890 kJ H = -890 kJ

28 © Dario Bressanini Entalpie di Reazione Invertendo la reazione, il H si inverte di segno Invertendo la reazione, il H si inverte di segno CO 2 (g) + 2 H 2 O(g) CH 4 (g) + 2 O 2 (g) H = +802 kJ CO 2 (g) + 2 H 2 O(g) CH 4 (g) + 2 O 2 (g) H = +802 kJ H = +802 kJ H = +802 kJ H CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O(g) H2H2H2H2 H1H1H1H1

29 © Dario Bressanini Entalpie di Reazione H è una proprietà estensiva, quindi il H dipende dalla quantità di reagenti e di prodotti H è una proprietà estensiva, quindi il H dipende dalla quantità di reagenti e di prodotti Qualè il H per la combustione di 11.0 g di CH 4 in eccesso di ossigeno? Qualè il H per la combustione di 11.0 g di CH 4 in eccesso di ossigeno? = -550 kJ 11.0 g CH 4 CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O(g) H = -802 kJ CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O(g) H = -802 kJ

30 © Dario Bressanini Entalpie di Reazione Quanto butano deve bruciare per produrre 100 kJ di calore? 2 C 4 H 10 (g) + 13 O 2 (g) 8 CO 2 (g) + 10 H 2 O(g) H = kJ 100 kJ = 2.19 g C 4 H 10

31 Legge di Hess

32 © Dario Bressanini Legge di Hess Consideriamo una reazione in due stadi Qualè il H? C(s) + ½ O 2 (g) CO(g) H 1 = -110 kJ C(s) + ½ O 2 (g) CO(g) H 1 = -110 kJ CO(g) + ½ O 2 (g) CO 2 (g) H 2 = -283 kJ ____________________ __________ C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) H = C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) H = -393 kJ Legge di Hess: per una reazione suddivisa in più stadi, il H totale è la somma delle variazioni di entalpia dei singoli stadi

33 © Dario Bressanini Legge di Hess La legge di Hess si basa sul fatto che lEntalpia è una funzione di stato H C(g) + O 2 (g) CO(g) + ½ O 2 (g) CO 2 (g) -110 kJ -283 kJ H = -393 kJ H = -393 kJ

34 © Dario Bressanini Legge di Hess La Legge di Hess è semplicemente una applicazione del primo principio della termodinamica a processi a pressione costante. Ha solamente una importanza storica, essendo stata formulata prima del primo principio della termodinamica, da cui discende. La Legge di Hess è semplicemente una applicazione del primo principio della termodinamica a processi a pressione costante. Ha solamente una importanza storica, essendo stata formulata prima del primo principio della termodinamica, da cui discende.

35 © Dario Bressanini35 La Legge di Hess in azione Date due reazioni chimiche (#1 and #2) e il loro H Date due reazioni chimiche (#1 and #2) e il loro H #1: Fe 2 O 3 + 3CO (g) 2 Fe (s) + 3CO 2(g) H =-26.7 kJ #2: CO (g) + 1/2 O 2(g) CO 2(g) H = kJ calcolare il H della seguente reazione : 2 Fe (s) + 3/2 O 2(g) Fe 2 O 3(s) H = ?

36 © Dario Bressanini36 Obiettivo: 2 Fe (s) + 3/2 O 2(g) Fe 2 O 3(s) H = ? Obiettivo: 2 Fe (s) + 3/2 O 2(g) Fe 2 O 3(s) H = ? #1: Fe 2 O 3 + 3CO (g) 2 Fe (s) + 3CO 2(g) H =-26.7 kJ Osserviamo che il Ferro appare a destra nella reazione obiettivo e a sinistra nella #1 Soluzione: invertiamo la reazione #1, e cambiamo segno alla sua entalpia Cominciamo controllando la posizione di reagenti e prodotti nella reazione desiderata e in quelle date. Passo 1

37 © Dario Bressanini37 Ci devono essere 3/2 O 2 a sinistra, e dobbiamo cancellare 3 CO e 3 CO 2 quando sommiamo le equazioni. Moltiplichiamo per 3 la seconda reazione, e il suo H Ci devono essere 3/2 O 2 a sinistra, e dobbiamo cancellare 3 CO e 3 CO 2 quando sommiamo le equazioni. Moltiplichiamo per 3 la seconda reazione, e il suo H #2 : 3 [ CO (g) + 1/2 O 2(g) CO 2(g) ] H = 3*( kJ) = kJ Passo 2

38 © Dario Bressanini38 Ora sommiamo assieme le due equazioni e cancelliamo ciò che appare sia a destra che a sinistra (se anche la fase è identica) Ora sommiamo assieme le due equazioni e cancelliamo ciò che appare sia a destra che a sinistra (se anche la fase è identica) 2 Fe(s) + 3CO 2 (g) Fe 2 O 3 (s) + 3CO(g) H = kJ 3CO(g) + 3/2 O 2 (g) 3 CO 2 (g) H = kJ 2Fe(s) +3CO 2 (g) +3CO(g) + 3/2O 2 (g) 2Fe(s) +3CO 2 (g) +3CO(g) + 3/2O 2 (g) Fe 2 O 3 (s) + 3CO(g)+ 3CO 2 (g) 2 Fe(s) + 3/2 O 2 (g) Fe 2 O 3 (s) H = kJ Passo 3

39 © Dario Bressanini39 Esercizio Dati 2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) H = 196 kJ 2 S(s) + 3 O 2 (g) 2 SO 3 (g) H = 790 kJ Dati 2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) H = 196 kJ 2 S(s) + 3 O 2 (g) 2 SO 3 (g) H = 790 kJ Calcolare il H ° per la reazione Calcolare il H ° per la reazione S(s) + O 2 (g) SO 2 (g)

40 © Dario Bressanini40 Mistero Dottor Holmes, perchè sono grasso? Watson: U = q + w !!! U = q + w !!! Sherlock Holmes:

41 © Dario Bressanini41

42 © Dario Bressanini42 Cibo Elementare Watson Elementare Watson Grasso 5 Unita di Energia 2 Unita di Energia 3 Unita di Energia Esercizio

43 © Dario Bressanini43 Elementare Watson Elementare Watson Se lentalpia di metabolizzazione dei cibi che assumiamo in un giorno è superiore al calore sviluppato e al lavoro eseguito nello stesso giorno, lenergia in eccesso non può svanire nel nulla. Il corpo umano la immagazzina sintetizzando principalmente grassi, che fungono da serbatoio di energia. A parità di peso, i grassi immagazzinano più energia di zuccheri o proteine. Per non ingrassare la termodinamica ci pone di fronte a due e solo due scelte: o si mangia di meno o si consuma di più facendo più esercizio.

44 © Dario Bressanini44 Contenuto Energetico dei Cibi Lenergia Chimica negli animali deriva dalla metabolizzazione di carboidrati, grassi e proteine Valore Energetico (kJ/g) (Cal/g) Lenergia Chimica negli animali deriva dalla metabolizzazione di carboidrati, grassi e proteine Valore Energetico (kJ/g) (Cal/g) Carboidrati174 Carboidrati174 Grassi389 Grassi389 Proteine174 Proteine174 Spesso di usano le Calorie (Cal o kcal) Spesso di usano le Calorie (Cal o kcal) 1 Cal = 1 kcal = kJ 1 Cal = 1 kcal = kJ

45 © Dario Bressanini45 Contenuto Calorico La quantita relativa di proteine, grassi e carboidrati nei cibi costituisce il contenuto calorico. La quantita relativa di proteine, grassi e carboidrati nei cibi costituisce il contenuto calorico.

46 © Dario Bressanini46 Cibi ed Energia

47 © Dario Bressanini47 Carboidrati La maggior parte dellenergia di cui abbiamo bisogno deriva dalla combustione di zuccheri e grassi. La maggior parte dellenergia di cui abbiamo bisogno deriva dalla combustione di zuccheri e grassi. Per il glucosio, la combustione e: Per il glucosio, la combustione e: C 6 H 12 O 6 (s) + 6 O 2 (g) 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O (l) r H = kJ r H = kJ Lenergia e disponibile immediatamente Lenergia e disponibile immediatamente Valore energetico medio = 17 kJ/g = 4 kcal/g Valore energetico medio = 17 kJ/g = 4 kcal/g

48 © Dario Bressanini48 bevi la Coca-Cola ® che ti fa bene… Censura

49 © Dario Bressanini49 bevi la Coca-Cola ® che ti fa bene…

50 © Dario Bressanini50 Grassi Anche la combustione dei grassi produce CO 2 e H 2 O. Anche la combustione dei grassi produce CO 2 e H 2 O. Ad esempio, la tristearina Ad esempio, la tristearina C 57 H 110 O 6 (s) + 163/2 O 2 (g) 57 CO 2 (g) + 55 H 2 O (l). r H = x 10 4 kJ r H = x 10 4 kJ I grassi sono il serbatoio energetico del corpo I grassi sono il serbatoio energetico del corpo Insolubili in acqua Insolubili in acqua Contenuto energetico medio = 38 kJ/g circa il doppio dei carboidrati. Contenuto energetico medio = 38 kJ/g circa il doppio dei carboidrati.

51 © Dario Bressanini51 Proteine Contenuto energetico medio = 17 kJ/g, Contenuto energetico medio = 17 kJ/g, Quando vengono metabolizzate dal corpo umano, lazoto contenuto viene trasformato ed espulso sotto forma di urea. Quando vengono metabolizzate dal corpo umano, lazoto contenuto viene trasformato ed espulso sotto forma di urea. Poiché i prodotti metabolici sono diversi da quelli ottenuti semplicemente bruciando le proteine in presenza di ossigeno, non è possibile utilizzare un normale calorimetro per misurare lenergia sviluppata. Poiché i prodotti metabolici sono diversi da quelli ottenuti semplicemente bruciando le proteine in presenza di ossigeno, non è possibile utilizzare un normale calorimetro per misurare lenergia sviluppata. Una soluzione utilizzata in passato è stata quella di chiudere un animale in un calorimetro!!, somministrargli del cibo e misurare così il calore prodotto Una soluzione utilizzata in passato è stata quella di chiudere un animale in un calorimetro!!, somministrargli del cibo e misurare così il calore prodotto

52 © Dario Bressanini52 Calorimetri per Animali

53 © Dario Bressanini53 Calorimetri per Uomini

54 Entalpia di Formazione

55 © Dario Bressanini Reazione di Formazione Reazione di Formazione: è la reazione di formazione di una mole di una sostanza dai suoi elementi nei loro stati standard (forma e fase più stabile a 25° e 1 bar) Reazione di Formazione: è la reazione di formazione di una mole di una sostanza dai suoi elementi nei loro stati standard (forma e fase più stabile a 25° e 1 bar) As esempio, la reazione di formazione di CaCO 3 (s) As esempio, la reazione di formazione di CaCO 3 (s) CaCO 3 (s) Ca(s) + C(grafite) + 3 / 2 O 2 (g)

56 © Dario Bressanini Entalpia Standard di Formazione L Entalpia Standard di Formazione, f Hº, di una sostanza è il H della sua reazione di formazione. Ca(s) + C( grafite ) + 3 / 2 O 2 (g) CaCO 3 (s) f H°( CaCO 3,s ) = kJ f H°( CaCO 3,s ) = kJ Ca(s) + ½ O 2 (g) CaO(s) f H°( CaO,s ) = -636 kJ C(grafite) + O 2 (g) CO 2 (g) f H°( CO 2,g ) = -394 kJ f H°( CO 2,g ) = -394 kJ

57 © Dario Bressanini Qual è il f H°(O 2, g )? Qual è il f H°(O 2, g )? O 2 (g) O 2 (g) O 2 (g) O 2 (g) Qual è il f H °(Cl,g)? ½ Cl 2 (g) Cl(g) ½ Cl 2 (g) Cl(g) Qual è il f H °(C,diamante)? C(grafite) C(diamante) C(grafite) C(diamante) f H = 0 f H = 0 f H = 1.9 kJ f H = 1.9 kJ f H = 122 kJ f H = 122 kJ Entalpia Standard di Formazione

58 © Dario Bressanini58 Entalpia Standard di Formazione f H (Diamante) = 1.9 kJ. Come si trova? f H (Diamante) = 1.9 kJ. Come si trova? La conversione diretta dalla grafite al diamante non e semplice (altrimenti lo faremmo tutti ) e quindi non lo possiamo misurare direttamente. La conversione diretta dalla grafite al diamante non e semplice (altrimenti lo faremmo tutti ) e quindi non lo possiamo misurare direttamente. Possiamo tuttavia bruciare della grafite e del diamante, misurare i calori di combustione, e usare le legge di Hess Possiamo tuttavia bruciare della grafite e del diamante, misurare i calori di combustione, e usare le legge di Hess C(grafite) + O 2 (g) CO 2 (g) f H° = kJ C(diamante) + O 2 (g) CO 2 (g) f H° = kJ

59 © Dario Bressanini59

60 © Dario Bressanini60 Mistero Dottor Holmes, La Grafite e piu stabile del Diamante. Perche gli anelli non si trasformano in carbone ? Watson: Ma certo che si trasformano, caro Watson !!! Solo che lo fanno moooolto lentamente! Sherlock Holmes: H 0 (C, graphite) = 0 H 0 (C, graphite) = 0 ff H 0 (C, diamond) = 1.90 kJ/mol H 0 (C, diamond) = 1.90 kJ/mol ff

61 © Dario Bressanini Thermodinamica e Cinetica La Grafite e termodinamicamente piu stabile del Diamante. La Grafite e termodinamicamente piu stabile del Diamante. Tuttavia, la termodinamica non dice nulla sul tempo perche avvengano i processi. Tuttavia, la termodinamica non dice nulla sul tempo perche avvengano i processi. Questo riguarda invece la Cinetica Chimica. Questo riguarda invece la Cinetica Chimica. Si puo dimostrare ce la velocita della reazione di trasformazione dalla grafite al diamante e estremamente lenta. Si puo dimostrare ce la velocita della reazione di trasformazione dalla grafite al diamante e estremamente lenta.

62 © Dario Bressanini Possiamo considerare una reazione come una decomposizione dei reagenti negli elementi, e nella formazione dei prodotti a partire dagli elementi Possiamo considerare una reazione come una decomposizione dei reagenti negli elementi, e nella formazione dei prodotti a partire dagli elementi Quindi il r H è esprimibile come: Quindi il r H è esprimibile come: Entalpia Standard di Reazione Reagenti e prodotti devono essere alla stessa temperatura Reagenti e prodotti devono essere alla stessa temperatura r H = n f H°( prodotti ) - m f H°( reagenti ) r H = n f H°( prodotti ) - m f H°( reagenti )

63 © Dario Bressanini63 Enthalpia Entalpia Standard di Reazione

64 © Dario Bressanini64 Entalpia Standard di Reazione

65 © Dario Bressanini65 I f H in kJ/mol sono tabulati I f H in kJ/mol sono tabulati Sostanza f H f H Sostanza Al (s) BaCO 3(s) CO (g) CO 2(g) CS 2(g) Cl 2(g) H 2 O (l) H 2 O (g) NaHCO 3(s) Na 2 CO 3(s) Ricordate che i f H per gli elementi nei loro stati standard è 0 r H° a partire dai f H° r H° a partire dai f H°

66 © Dario Bressanini Calcoliamo il r Hº della reazione CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) H CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) Ca(s) + C(s) + 3 / 2 O 2 (g) 1207 kJ kJ 177 kJ Hº = f H°( CaO,s ) + f H°( CO 2,g ) - f H°( CaCO 3,s ) Entalpia Standard di Reazione

67 © Dario Bressanini67 Variazione del r H° con la Temperatura Le Entalpie standard di molte importanti reazioni sono state misurate a varie temperature. Le Entalpie standard di molte importanti reazioni sono state misurate a varie temperature. In mancanza di informazioni, possiamo calcolare in modo approssimato r H°(T) In mancanza di informazioni, possiamo calcolare in modo approssimato r H°(T) Ricordiamo lespressione della variazione di entalpia Ricordiamo lespressione della variazione di entalpia

68 © Dario Bressanini68 Legge di Kirchhoff Se T e piccolo, possiamo considerare le capacita termiche costanti.

69 © Dario Bressanini69 Esercizio La Nitroglicerina e un potente esplosivo che produce 4 gas differenti durante la detonazione La Nitroglicerina e un potente esplosivo che produce 4 gas differenti durante la detonazione Calcolare, usando le tabelle, lentalpia di formazione della nitroglicerina, e calcolare lenergia liberata quando 10.0 g vengono detonati Calcolare, usando le tabelle, lentalpia di formazione della nitroglicerina, e calcolare lenergia liberata quando 10.0 g vengono detonati 2 C 3 H 5 (NO 3 ) 3 (l) 3 N 2 (g) + ½ O 2 (g) + 6 CO 2 (g) + 5 H 2 O(g)


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