헤스의 법칙. 프로판(C3H8)의 연소열

헤스의 법칙. 프로판(C3H8)의 연소열

 

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▶ 헤스의 법칙: 총열량 불변의 법칙. 총열량보존법칙
> 화학 반응에서 엔탈피(=일정 압력에서의 반응열) 변화는 처음 상태와 나중 상태 사이의 경로와 무관하다.
> 즉, 화학 반응에서 처음 상태와 나중 상태가 같으면, 반응 경로에 관계없이 엔탈피의 총합은 항상 일정하다(같다).
( 관련 글: 상태함수와 경로함수 https://ywpop.tistory.com/9300 )
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다음 표준 생성 엔탈피를 이용하여 프로페인(C3H8)의 연소열을 구하시오.

 

C3H8(g)의 ΔH_f = -103.9 kJ/mol

H2O(l)의 ΔH_f = -285.8 kJ/mol

CO2(g)의 ΔH_f = -393.5 kJ/mol

 

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탄소수소의 연소반응을 이해하고,

( 탄화수소 + 산소 → 이산화탄소 + 물 )

다음 균형 맞춘 연소 반응식을 완성한다.

즉, 다음과 같은 반응식을 완성할 줄 알아야 한다.

C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l) ... ΔH = ?

 

표준생성엔탈피의 정의로부터 다음 생성 반응식을 완성한다.

( 표준생성엔탈피의 정의 https://ywpop.tistory.com/4416 )

즉, 다음과 같은 반응식을 완성할 줄 알아야 한다.

(1) 3C(s) + 4H2(g) → C3H8(g) ... ΔH = -103.9 kJ/mol

(2) H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) ... ΔH = -285.8 kJ/mol

(3) C(s) + O2(g) → CO2(g) ... ΔH = -393.5 kJ/mol

 

 

연소 반응식의 C3H8(g)를 보고, 1식은 역반응을 취한다. → (1a)

연소 반응식의 4H2O(l)을 보고, 2식은 4를 곱한다. → (2a)

연소 반응식의 3CO2(g)를 보고, 3식은 3을 곱한다. → (3a)

▶ 보충 설명 https://ywpop.tistory.com/5414

 

그리고 모두 더하면 연소 반응식과 같게 되므로,

 

(1a) C3H8(g) → 3C(s) + 4H2(g) ... ΔH = +103.9 kJ/mol

(2a) 4H2(g) + 2O2(g) → 4H2O(l) ... ΔH = 4(-285.8) kJ/mol

(3a) 3C(s) + 3O2(g) → 3CO2(g) ... ΔH = 3(-393.5) kJ/mol

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C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l) ... ΔH = ?

 

? = (+103.9) + 4(-285.8) + 3(-393.5) = -2219.8 kJ/mol

 

 

답: -2219.8 kJ/mol

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/9185 ] 생성엔탈피로 반응엔탈피 계산. C3H8(g) + O2(g)

 

 

 

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