Come determinare l’entalpia di reazione

Rossana ha scritto:
 
Salve prof.; tra gli esercizi che devo svolgere non riesco ad impostare il seguente.
 
Sapendo che le entalpie di formazione della CO2(g) e dell'H2O(l) sono rispettivamente ΔHf° CO2 = -393,51 kJ/mol e ΔHf° H2O(l) = -285,80 kJ/mol, calcolate il ΔHr° per la reazione C(s) + 2H2O(l) → 2H2(g) + CO2(g).
 
Grazie e auguri di buona pasqua; spero troverà del tempo per darmi informazioni su come impostare questo genere di esercizi. Saluti.
 
Ecco (un po’ in ritardo…) le informazioni:
 
L’entalpia standard di formazione, ΔHf°, di una sostanza coincide con l’entalpia standard della reazione di formazione di una mole della sostanza stessa. Per reazione di formazione si intende una reazione che conduce alla sintesi della sostanza a partire dagli elementi che la compongono. Per esempio, la reazione di
formazione di una mole di acqua è H2(g) + ½O2(g) → H2O(l); l’entalpia standard di questa reazione coincide con l’entalpia standard di formazione dell’acqua liquida. In altre parole, quando a temperatura ambiente e in condizioni standard (cioè con sostanze pure e alla pressione di 1 bar) si forma una mole di acqua liquida a partire da una mole di idrogeno gassoso e mezza mole di ossigeno gassoso, si libera una quantità di calore pari a 285,80 kJ.
Le entalpie standard di formazione di tutte le sostanze conosciute sono state misurate e si possono reperire facilmente in apposite banche dati; il vantaggio di conoscere i loro valori consiste nel fatto che possono essere utilizzati per ricavare l’entalpia standard di una qualsiasi reazione chimica.
Bisogna inoltre ricordare che l’entalpia standard di formazione di un elemento nella sua forma più stabile è nulla. Per esempio, l’entalpia standard di formazione dell’idrogeno gassoso è zero perché H2(g) H2(g) è una reazione nulla (vale a dire, nel passare dal reagente al prodotto non cambia nulla), quindi possiamo scrivere ΔHf° H2(g) = 0.
L’entalpia standard di reazione si calcola applicando la seguente relazione:
 
ΔH°r = ΣnΔHf°prodotti – ΣnΔHf°reagenti
 
dove gli n sono i coefficienti stechiometrici dell’equazione chimica e il simbolo Σ denota la somma. In altre parole, prima si sommano le singole entalpie standard di formazione dei prodotti, moltiplicandone il valore per il corrispondente coefficiente stechiometrico, poi nello stesso modo si sommano le entalpie standard di formazione dei reagenti, e infine si calcola la differenza fra le due somme.
Nel caso della tua reazione si ha:
 
ΔH°r = (ΔHf° CO2 + ΔHf° H2(g)) – (2×ΔHf° H2O(l) + ΔHf° C(s))
 
ΔH°r = (- 393,51 + 0) kJ – [2×(-285,80) + 0] kJ = 178,09 kJ
 
Ecco fatto! Seguendo queste semplici regole e conoscendo le entalpie standard di formazione delle sostanze coinvolte, puoi calcolare l’entalpia di una qualsiasi reazione chimica.
 
 

Per la lezione