Aula di Scienze

Aula di Scienze

Persone, storie e dati per capire il mondo

Speciali di Scienze
Materie
Biologia
Chimica
Fisica
Matematica
Scienze della Terra
Tecnologia
I blog
Sezioni
Come te lo spiego
Science News
Podcast
Interviste
Video
Animazioni
L'esperto di matematica
L'esperto di fisica
L'esperto di chimica
Chi siamo
Cerca
L'esperto di chimica

L'entalpia di una reazione a 125 °C

Rossella vuole sapere se ha svolto correttamente l'esercizio in cui si chiede di calcolare il ΔH° quando CO e O2 reagiscono per dare CO2 a 125 °C, essendo noti il ΔH° della stessa reazione a 298 K e i Cp delle specie coinvolte.
leggi
Rossella ha scritto: Salve Prof. Fiorani, mi rivolgo a lei per sapere se ho svolto correttamente un esercizio, spero possa aiutarmi, il testo è il seguente. La variazione di entalpia standard a 25 °C della reazione CO + (1/2) O2 → CO2  è ΔH°(298K) = -67,63 kcal/molCO2. Sapendo che i Cp in cal/(mol K) di CO, O2, e CO2 sono rispettivamente 7,0 - 7,0 e 8,9, calcolare il ΔH° quando CO e O2 a 25°C reagiscono per dare CO2 a 125 °C. Io ho dapprima calcolato il ΔCp, successivamente il ΔT portando tutto in K e infine ho calcolato  il  ΔH° (398 K) = [ΔH°(298) + ΔT] · ΔCp. Cordiali saluti. Questa è la risposta: Cara Rossella, il problema che mi sottoponi fa riferimento all'equazione di Kirchhof:

ΔH°T2 - ΔH°T1 = ΔCP ∙ (T2 - T1)

che però mi pare tu abbia trascritto male mentre hai ricavato ΔH°T2. Procediamo dall'inizio calcolando la variazione del calore specifico a pressione costante

ΔCP = CP(CO2) - [CP(CO) + 1/2 CP(O2)] = {8,9 - [7,0 + 1/2 ∙ 7,0]} cal/(molCO2∙K) = -1,6 cal/(molCO2∙K)

e calcoliamo la variazione di temperatura, che è identica sia in gradi Celsius sia in Kelvin

ΔT = (125 - 25) °C = 100 °C = 100 K

A questo punto ricaviamo la variazione di entalpia standard a 125 °C applicando l'equazione di Kirchhof, facendo attenzione alle unità di misura utilizzate:

ΔH°T2 - ΔH°T1 = ΔCP ∙ (T2 - T1)

ΔT2 = ΔH°T1 + ΔCP ∙ (T2 - T1) = -67630 cal/molCO2 -1,6 cal/(molCO2∙K) ∙ 100 K = -67790 cal/molCO2 = -67,79 kcal/molCO2

In definitiva, la variazione di entalpia standard a 125°C vale -67,79 kcal/molCO2. Il tuo ragionamento era corretto, ma hai sbagliato il modo in cui hai ricavato ΔH°T2 dall'equazione di Kirchhof!  

Devi completare il CAPTCHA per poter pubblicare il tuo commento