ΔH 계산. CaC2(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + C2H2(g)

ΔH 계산. CaC2(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + C2H2(g)

 

 

다음에 주어진 데이터를 이용하여

1) Ca(s) + 2C(graphite) → CaC2(s) ... ΔH = –62.8 kJ

2) Ca(s) + 1/2 O2(g) → CaO(s) ... ΔH = –635.5 kJ

3) CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq) ... ΔH = –653.1 kJ

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

5) C(graphite) + O2(g) → CO2(g) ... ΔH = –393.5 kJ

 

Calculate ΔH for the reaction

CaC2(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + C2H2(g)

 

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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.

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헤스 법칙으로 구하고자하는 반응식

CaC2(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + C2H2(g)

---> 이 식을 ‘타깃’이라 하자.

 

 

 

1)식은 타깃의 CaC2(s)에 맞춰, 역반응을 취한다.

a) CaC2(s) → Ca(s) + 2C(흑연) ... ΔH = +62.8 kJ

 

 

 

3)식은 타깃의 Ca(OH)2(aq)에 맞춰, 그대로 사용한다.

b) CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq) ... ΔH = –653.1 kJ

 

 

 

4)식은 타깃의 C2H2(g)에 맞춰, 역반응을 취한다.

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

 

 

 

지금부터는 a), b), c)식과 타깃 반응식을 비교해서,

타깃 반응식에 없는 물질들을 소거해보자.

 

이 과정은 헤스 법칙으로 ΔH를 계산하는

전형적인(일반적인) 예제에서는 없는 과정이다.

---> 이 때문에,

이 예제는 고난이도 문제에 속한다.

 

 

 

2)식은 Ca(s), CaO(s)를 소거하기 위해, 그대로 사용한다.

d) Ca(s) + 1/2 O2(g) → CaO(s) ... ΔH = –635.5 kJ

 

 

 

5)식은 2C(흑연), 2CO2(g)를 소거하기 위해, ×2 한다.

e) 2C(흑연) + 2O2(g) → 2CO2(g) ... ΔH = 2(–393.5) kJ

 

 

 

그러고 나서

a), b), c), d), e)식을 더하면, shows target...

 

.. CaC2(s) → Ca(s) + 2C(흑연) ... ΔH = +62.8 kJ

.. CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq) ... ΔH = –653.1 kJ

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

.. Ca(s) + 1/2 O2(g) → CaO(s) ... ΔH = –635.5 kJ

+) 2C(흑연) + 2O2(g) → 2CO2(g) ... ΔH = 2(–393.5) kJ

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.. CaC2(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) ... ΔH = ? kJ

 

 

 

a), b), c), d), e)식을 더하면,

헤스 법칙으로 구하고자하는 타깃 반응식이 나오므로,

 

ΔH = (+62.8) + (–653.1) + (+1300.) + (–635.5) + 2(–393.5)

= –712.8 kJ

 

 

 

CaC2(s) 1 mol당 반응열이므로,

답: ΔH = –712.8 kJ/mol

( That easy. 참 쉽죠? )

( 이 문제는 쉽다고 할 수 없군요... )

 

 

 

 

 

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