Acetylén - je to nejjednodušší uhlovodík složený ze dvou atomů uhlíku a dvou atomů vodíku. Díky vysoké energii svých vazeb má acetylen vysokou spalovací teplotu a je široce používán v průmyslu, vědeckém výzkumu a na úrovni domácností.
Otázka uvolňování tepla při spotřebování 1 molu acetylenu je velmi zajímavá. Výpočet této hodnoty se provádí pomocí termochemických rovnic, které umožňují určit změnu entalpie pro reakci na spalování acetylenu.
Entalpie - je to tepelný obsah, který charakterizuje změnu energie systému v konkrétním chemickém procesu. Stanovení entalpie reakce spalování acetylenu umožňuje vypočítat množství tepla uvolněného při plném spalování 1 molu této látky.
Výpočet uvolňování tepla při spotřebě 1 mol acetylenu
Pro výpočet uvolňování tepla při spalování 1 molu acetylenu je nutné použít hodnotu Standardní entalpie tvorby acetylenu a standardní spalovací entalpie.
Standardní entalpie tvorby acetylenu (ΔHobraz) rovná se 227 kJ / mol a standardní entalpie spalování acetylenu (ΔHspalování) činí -1300 kJ / mol.
Chcete-li vypočítat uvolňování tepla při spalování 1 molu acetylenu, musíte odečíst hodnotu Standardní entalpie formace z hodnoty standardní spalovací entalpie:
ΔHhoření = -1300 kJ / mol-227 kJ / mol = -1527 kJ / mol
Při spalování 1 molu acetylenu se tedy uvolní 1527 kj tepla.
Stanovení izolačního tepla při spalování 1 mol acetylenu
Teplo výtoku při spalování 1 mol acetylenu lze vypočítat pomocí Hessova zákona a tabulky spalovacích tepláren. Acetylen (s 2H 2) hoří podle následující reakční rovnice:
C 2H 2 + O 2 → CO 2 + H 2O
Je známo, že spalovací teplo CH 4 (metan) je -890 kJ/mol. Na základě této hodnoty a hodnot spalovacího tepla jiných látek lze vypočítat spalovací teplo acetylenu.
Tabulka spalovacího tepla:
| Látka | Formule | Spalovací teplo (kJ / mol) |
|---|---|---|
| Metan (CH 4) | CH 4 | -890 |
| Ethan (C 2H 6) | C 2H 6 | -1560 |
| Propan (C 3H 8) | C 3H 8 | -2220 |
| Isobutan (C 4H 10) | C 4H 10 | -2870 |
K určení spalovacího tepla acetylenu je nejprve nutné zapsat reakční rovnici, ve které se acetylen přeměňuje na spalovací produkty - oxid uhličitý (CO 2) a vodu (H 2O). Je důležité vzít v úvahu, že reakce probíhá za normálních podmínek (teplota 25 °C a tlak 1 atm).
Spalovací teplo acetylenu se rovná rozdílu tepla spalovacích produktů reakce a výchozí látky:
Spalovací teplo acetylenu = (spalovací teplo CO 2 + spalovací teplo H 2O) - spalovací teplo C 2H 2
Když nastavíme hodnoty z tabulky, dostaneme:
Spalovací teplo acetylenu = (-393.5 + (-285.8)) - (-890) = -393.5 + 285.8 - 890 = -998.7 kJ / mol
Při spalování 1 mol acetylenu se tedy uvolňuje přibližně -998.7 kj tepla.
Výpočet celkové energie uvolněné spalováním 1 mol acetylenu
Pro výpočet celkové energie uvolněné spalováním 1 mol acetylenu je nutné znát tepelnou formaci všech reagujících látek. Tepelné formování je množství tepla uvolněné nebo absorbované při tvorbě 1 molu látky z elementárních látek za standardních podmínek (25 °C a 1 atm).
Pomocí termochemických údajů lze vypočítat rozdíl v teple tvorby produktů a činidel:
∆Hreakce = Σ(nvýrobků∆Htvorba produktů) - Σ(nčinidlo∆Htvorba reaktantů)
- ∆Hreakce - celková energie uvolněná při reakci;
- nvýrobků - množství molů produktů (CO2 A H2O);
- ∆Htvorba produktů - teplo tvorby produktů;
- nčinidlo - počet molů reaktantů (C2H2 a O2);
- ∆Htvorba reaktantů - teplo tvorby reaktantů.
Poté můžete nastavit číselné hodnoty a provést výpočty. Výsledný výsledek bude vyjádřen v joulech (J) nebo kilojoulech (kj).
Praktická hodnota izolačního tepla při spotřebování 1 mol acetylenu
Izolační teplo při spotřebě 1 mol acetylenu má velký praktický význam v různých oblastech vědy a techniky.
Při spalování acetylenu se uvolňuje značné množství tepla, což z tohoto plynu činí důležitý zdroj energie.Gorenje. Izolační teplo při spalování acetylenu se používá v různých průmyslových procesech, včetně průmyslového vytápění, svařování a řezání kovů.
Teplo vylučování acetylenu lze použít i v domácích podmínkách. Například při použití acetylenového hořáku lze dosáhnout vysoké teploty plamene, což umožňuje efektivní práci na pájení kovu, povrchové úpravě a dalších typech oprav.
Kromě toho se teplo uvolňování acetylenu používá v osvětlovacích zařízeních. Gorenje acetylen v acetylenových bateriích nebo lampách uvolňuje jasný plamen a značné množství tepla. Taková zařízení se používají například v medicíně při operacích nebo v expedičních podmínkách, kde chybí elektřina.
Praktický význam izolačního tepla při spotřebě 1 mol acetylenu je obrovský a nachází široké uplatnění v různých oblastech lidské činnosti. Použití acetylenu jako zdroje tepla a energie je účinným a nákladově efektivním řešením problémů ve výrobě, domácnosti a vědeckém výzkumu.
Odpověď na otázku o množství přiděleného tepla při spotřebování 1 mol acetylenu
Pro výpočet množství přiděleného tepla při spotřebování 1 mol acetylenu je nutné znát termochemické údaje o Gorenje reakci této látky. Zvažte rovnici acetylenové reakce Gorenje:
Teplo spalovací reakce lze vypočítat podle rozdílu entalpií produktů a reaktantů Gorenje:
| Látka | Formule | Entalpie (kJ/mol) |
|---|---|---|
| Acetylén | C2H2 | ≈ 226 |
| Kyslík | O2 | 0 |
| Oxid uhličitý | CO2 | ≈ -393.5 |
| Voda | H2O | ≈ -285.8 |
Teplo reakce Gorenje acetylen se rovná součtu entalpií produktů mínus součet entalpií reaktantů:
ΔHreakce = 2 * (-393.5) + (-285.8) - 226
ΔHreakce 1288.3 kJ / mol
Při spotřebě 1 molu acetylenu se tedy uvolňuje asi 1288.3 kJ tepla.