에탄올의 표준 생성 엔탈피(생성열, ΔH) 구하기

에탄올의 표준 생성 엔탈피(생성열, ΔH) 구하기

standard enthalpy of formation of ethanol

 

 

다음 열화학 반응식으로부터 에탄올의 생성열(ΔH)을 구하여라.

 

(1) C(s) + O2(g) → CO2(g), ΔH = -394 kJ

(2) H2(g) + (1/2)O2(g) → H2O(l), ΔH = -286 kJ

(3) C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l), ΔH = -1368 kJ

 

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이런 문제를 풀기 위해서는 표준 생성 엔탈피(생성열)의 개념을 알고 있어야 합니다.

 

표준 상태(25℃, 1 atm)에서, 1 mol의 화합물이 그것을 이루는 원소들로부터 생성될 때의 엔탈피(열) 변화

 

 

생성열 개념에 따라, 에탄올의 생성 반응식은 다음과 같습니다.

즉, 문제에서 생성 반응식이 주어지지 않았을 경우에는, 생성 반응식을 만들 줄 알아야 됩니다.

 

2C(s) + 3H2(g) + (1/2)O2(g) → C2H5OH(l)

(equation of the standard enthalpy of formation of ethanol)

 

 

이제 주어진 반응식들을 모두 더했을 때, 생성 반응식과 같도록 재배치하면 됩니다.

이때 각 반응식에 계수를 곱하거나 나눌 수도 있습니다.(엔탈피 값도 함께)

 

(1) 반응식은 C(s)를 보았을 때, 2를 곱합니다.

(즉 (1) 반응식의 C(s)와 생성 반응식의 C(s)를 비교했을 때)

(1a) 2C(s) + 2O2(g) → 2CO2(g), ΔH = -788 kJ

 

(2) 반응식은 H2(g)를 보았을 때, 3을 곱합니다.

(2a) 3H2(g) + (3/2)O2(g) → 3H2O(l), ΔH = -858 kJ

 

(3) 반응식은 C2H5OH(l)를 보았을 때, 역반응으로 만듭니다.

(3a) 2CO2(g) + 3H2O(l) → C2H5OH(l) + 3O2(g), ΔH = +1368 kJ

 

 

이제 각 반응식을 모두 더하면,

(1a) 2C(s) + 2O2(g) → 2CO2(g), ΔH = -788 kJ

(2a) 3H2(g) + (3/2)O2(g) → 3H2O(l), ΔH = -858 kJ

(3a) 2CO2(g) + 3H2O(l) → C2H5OH(l) + 3O2(g), ΔH = +1368 kJ

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2C(s) + 3H2(g) + (1/2)O2(g) → C2H5OH(l)

 

 

생성 반응식과 같으므로, 각 반응식의 엔탈피 값을 모두 더하면,

(-788) + (-858) + (+1368) = –278 kJ

 

 

따라서 표준 생성 엔탈피의 정의에 따라,

에탄올의 생성열은 –278 kJ/mol 입니다.

( 문헌값 : -277.0 kJ/mol )

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/3686 ] C2H6의 표준생성엔탈피 계산.

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/5087 ] N2O5의 표준생성엔탈피 계산.

 

 

 

[키워드] 반응엔탈피로 생성엔탈피 계산 기준문서, 반응엔탈피로 생성엔탈피 기준문서