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 ΔH°_f는 각각 52.3 kJ/mol, –84.7 kJ/mol이다.)

 

c) a)와 b)의 반응 엔탈피 값이 차이나는 이유를 설명하시오.

 

 

 

 

 

 

a)

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

= [ (C=C) + 4(C–H) + (H–H) ] – [ (C–C) + 6(C–H) ]

= [ (611) + 4(410) + (436) ] – [ (350) + 6(410) ]

= [ 2687 ] – [ 2810 ]

= –123 kJ

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3729 )

 

 

 

또는

= [ (C=C) + 4(C–H) + (H–H) ] – [ (C–C) + 6(C–H) ]

= [ (620) + 4(414) + (436.4) ] – [ (347) + 6(414) ]

= –118.6

= –119 kJ

 

 

 

b)

ΔH°_rxn = [생성물들의 ΔH°_f 합] – [반응물들의 ΔH°_f 합]

= [ΔH°_f(C2H6,g)] – [ΔH°_f(C2H4,g)]

= [–84.7] – [52.3]

= –137.0 kJ

( 참고 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.

( 참고 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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