Un esercizio sull'entalpia di formazione

Nicola ha scritto: Mi trovo davanti a questo esercizio e non so come risolverlo. In base ai seguenti dati: ΔH° di formazione di NO = +90,25 kJ/mol 2 NO_(g) + O₂ → 2 NO_2(g) ΔH°_r = -114,1 kJ 4 NO_2(g) + O₂ → 2 N₂O_5(g) ΔH°_r = -110,2 kJ calcolare l'entalpia standard di formazione di N₂O_5(g). Grazie anticipatamente. La risoluzione è questa: Il ΔH di qualsiasi reazione corrisponde alla differenza tra la sommatoria (Σ) dell’entalpia di formazione dei prodotti, ΔH_{f. prodotti}, e la sommatoria dell’entalpia di formazione dei reagenti, ΔH_{f. reagenti}; poiché l’entalpia di formazione è riferita a una mole sola di sostanza, l’entalpia di formazione di ciascuna specie deve essere moltiplicata per la quantità in moli, n, di sostanza effettivamente coinvolta nella reazione, cioè:

ΔH°_r = ΣnΔH°_{f. prodotti} - ΣnΔH°_{f. reagenti}

Tieni poi presente che, per convenzione, l’entalpia di formazione degli elementi nel loro stato standard è uguale a zero; ΔH°_f.O₂ è quindi uguale a 0. Applicando la relazione precedente alla prima equazione di reazione è quindi possibile determinare il valore dell’entalpia di formazione di NO₂ con cui, allo stesso modo, si determina poi il valore dell’entalpia di formazione di N₂O₅ nella seconda equazione di reazione. I calcoli in dettaglio sono questi: reazione 1

ΔH°_r = (2·ΔH°_f. NO_2(g)) - (2·ΔH°_f. NO_(g)+ ΔH_f.O₂) = 2·ΔH°_f. NO_2(g) - 2·ΔH°_f. NO_(g)

(ΔH°_r + 2·ΔH°_f. NO_(g)) / 2= ΔH°_f. NO_2(g) = (-114,1 kJ + 2 mol · 90,25 kJ/mol) / 2 = 33,2 kJ/mol

reazione 2

ΔH°_r = (2·ΔH°_f. N₂O_5(g)) - (4·ΔH°_f. NO_2(g)+ ΔH°_f.O₂) = 2·ΔH°_f. N₂O_{5 (g)} - 4·ΔH°_f. NO_2(g)

(ΔH°_r + 4·ΔH°_f. NO_2(g)) / 2= ΔH°_f. N₂O_{5 (g)} = (-110,2 kJ + 4 mol · 33,2 kJ/mol) / 4 = 11,3 kJ/mol

In conclusione, l’entalpia di formazione standard di N₂O_5(g) è pari a +11,3 kJ/mol.

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