결합엔탈피로 반응엔탈피 계산. C2H4 + H2 → C2H6

결합엔탈피로 반응엔탈피 계산. C2H4 + H2 → C2H6

bond enthalpy and enthalpy of reaction

 

 

다음 반응에 대하여 다음 문제를 푸시오.

H2(g) + C2H4(g) → C2H6(g)

 

a) 결합 에너지 값을 이용하여 반응 엔탈피를 계산하시오.

 

b) 표준 생성 엔탈피를 이용하여 반응 엔탈피를 계산하시오.

(C2H4, C2H6의 ΔHf°는 각각 52.3 kJ/mol, -84.7 kJ/mol이다.)

 

c) a)와 b)의 반응 엔탈피 값이 차이나는 이유를 설명하시오.

 

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a)

ΔH_rxn = Σ(절단 결합의 결합 엔탈피) - Σ(생성 결합의 결합 엔탈피)

= [ (C=C) + (H-H) ] - [ (C-C) + 2(C-H) ]

= [ 611 + 436 ] - [ 350 + 2(410) ]

= –123 kJ

( 계산 설명 https://ywpop.tistory.com/3729 )

 

 

b)

ΔHrxn = [생성물들의 ΔHf° 합] – [반응물들의 ΔHf° 합]

= [ΔHf°(C2H6,g)] - [ΔHf°(C2H4,g)]

= [-84.7] - [52.3]

= -137.0 kJ

( 계산 설명 https://ywpop.tistory.com/3431 )

 

 

c)

a) 계산에 사용된 결합 엔탈피는 실제값(exact value)이 아닌 평균값이기 때문이다.

이 때문에 평균결합 엔탈피 값으로 계산한 반응 엔탈피 값과

표준생성 엔탈피 값으로 계산한 반응 엔탈피 값은 약간 차이가 발생한다.

( 설명 https://ywpop.tistory.com/2559 )

 

 

 

[참고]
생성 엔탈피는 어떤 화합물이 그것을 이루는 원소로부터 생성될 때(결합 생성)의 엔탈피 변화이고,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4416 )

 

결합 에너지는 화합물 내 특정 결합을 파괴시키는데 필요한 에너지입니다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2558 )

 

즉, 생성 엔탈피는 “결합 생성”, 결합 에너지는 “결합 파괴”로,

서로 반대 과정이므로,
한 방법이 “생성물의 값 – 반응물의 값”으로 계산하면,
다른 방법은 “반응물의 값 – 생성물의 값”으로 계산해야지,
둘 다 동일한 부호를 갖는 ΔH의 결과가 나옵니다.

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/13107 ] 반응 엔탈피를 계산하는 2가지 방법

 

 

 

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