ΔH 계산(kJ). 2C2H2(g) + 2H2O(l) + O2(g) → 2HC2H3O2(l)

ΔH 계산(kJ). 2C2H2(g) + 2H2O(l) + O2(g) → 2HC2H3O2(l)

 

 

다음의 열화학 반응식을 사용하여 아세트산 1 mol의 생성에 대한 ΔH를 계산하시오.

1) C2H4(g) → H2(g) + C2H2(g) ... ΔH = +174.464 kJ

2) C2H5OH(l) → C2H4(g) + H2O(l) ... ΔH = +44.066 kJ

3) C2H5OH(l) + O2(g) → HC2H3O2(l) + H2O(l) ... ΔH = –495.22 kJ

4) 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ... ΔH = –571.70 kJ

 

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▶ 참고: 헤스의 법칙 [ https://ywpop.tistory.com/3376 ]

※ 헤스의 법칙을 이용한 이런 유형의 문제는

간단한 원리만 이해하면, 끼워 맞추기 ‘놀이’에 불과하다.

 

 

 

2C2H2(g) + 2H2O(l) + O2(g) → 2HC2H3O2(l)

---> 이 식을 ‘타깃’이라 한다.

 

 

 

1)식은 타깃의 2C2H2(g)에 맞춰, ×2 하고, 역반응을 취한다.

5) 2H2(g) + 2C2H2(g) → 2C2H4(g) ... ΔH = 2(–174.464) kJ

 

 

2)식은 잠시 보류.

 

 

3)식은 타깃의 2HC2H3O2(l)에 맞춰, ×2 한다.

6) 2C2H5OH(l) + 2O2(g) → 2HC2H3O2(l) + 2H2O(l) ... ΔH = 2(–495.22) kJ

 

 

2식)은 6)식의 2C2H5OH(l)을 소거하기 위해, ×2 하고, 역반응을 취한다.

7) 2C2H4(g) + 2H2O(l) → 2C2H5OH(l) ... ΔH = 2(–44.066) kJ

 

 

4식)은 5)식의 2H2(g)를 소거하기 위해, 역반응을 취한다.

8) 2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g) ... ΔH = +571.70 kJ

 

 

 

그러고 나서

5), 6), 7), 8)식을 더하면, shows target...

 

.. 2H2(g) + 2C2H2(g) → 2C2H4(g) ... ΔH = 2(–174.464) kJ

.. 2C2H5OH(l) + 2O2(g) → 2HC2H3O2(l) + 2H2O(l) ... ΔH = 2(–495.22) kJ

.. 2C2H4(g) + 2H2O(l) → 2C2H5OH(l) ... ΔH = 2(–44.066) kJ

+) 2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g) ... ΔH = +571.70 kJ

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.. 2C2H2(g) + 2H2O(l) + O2(g) → 2HC2H3O2(l) ... ΔH = ?

 

 

 

ΔH = 2(–174.464) + 2(–495.22) + 2(–44.066) + (+571.70)

= –855.8 kJ

---> 2 mol 아세트산 생성에 대한 ΔH이므로,

 

 

 

–855.8 kJ / 2 mol = –427.9 kJ/mol

 

 

 

답: –427.9 kJ/mol

---> 1 mol 아세트산 생성에 대한 ΔH

( That easy. 참 쉽죠? )

 

 

 

 

 

[참고] 열화학 반응식에서 ΔH의 단위. kJ or kJ/mol

예를 들어,

C2H2(g) + 5/2 O2(g) → 2CO2(g) + H2O(l) ... ΔH = –1300 kJ

반응식에서,

1 mol C2H2(g)가 반응할 때 ΔH = –1300 kJ 이므로,

비록 ΔH = –1300 kJ 이렇게 표기했더라도

C2H2(g)에 대해선 ΔH = –1300 kJ/mol 이 됩니다.

 

 

반면에 생성물인 CO2(g)의 기준에서 보면,

2 mol CO2(g)가 생성할 때 ΔH = –1300 kJ 이므로,

1몰당 생성열을 나타내면,

ΔH = –1300 kJ / 2 mol = –650 kJ/mol 이 됩니다.

 

 

따라서 이렇게 해석할 줄 알고 있으면,

단위가 kJ 이든 kJ/mol 이든 문제될게 없습니다.

 

 

 

[키워드] bob ross 기준문서, 아세트산 생성 엔탈피 기준문서