Qual é o #DeltaH_f ^ @ # da água líquida? Mostrar cálculo com energias de ligação

#DeltaH = "Bond energies of reactant - Bond energies of product"#

#DeltaH^of # de algo é o #DeltaH# da reação quando a substância é formada. Pode ser gasoso ou líquido. Mas se usarmos energias de ligação para calculá-lo, apenas nos diga a #DeltaH^of# sob condições padrão.
Este é esse exemplo. Sob condições normais, hidrogênio e oxigênio se combinam ao vapor de água (forma gasosa), mas sob condições não padronizadas, hidrogênio e água se combinam para formar água líquida. portanto #DeltaH^of# de vapor de água é diferente de #DeltaH^of# de água (líquida). Mas se você usar energia de ligação, conhecerá apenas o #DeltaH^of# sob condições padrão, o que significa que não conseguimos encontrar o #DeltaH^of# água porque a água é formada em condições fora do padrão. Mas se você souber #DeltaH^of# de vapor de água você pode encontrar o #DeltaH^of# de água líquida.

Então, vamos calcular o #DeltaH^of# de vapor de água

#DeltaH = "Bond energies of reactant - Bond energies of product"#

A reação para formar vapor de água é

#H_2 + 1/2O_2 = H_2O#

O produto é água
Títulos na água são títulos 2O-H
Energia de ligação OH = 463kJ / mol
Assim, a energia necessária para quebrar a água
463kJ / mol * 2 = 926kJ / mol

Os reagentes são

Oxigênio
Ligações em oxigênio = O = O
O = O energia da ligação = 499
Assim, a energia necessária para quebrar a água
499kJ / mol * 1 / 2 = 249.5

Hidrogênio
Ligações em hidrogênio = HH
Energia de ligação HH = 436
Assim, a energia necessária para quebrar o hidrogênio
436kJ * 1 = 436kJ / mol

Assim, a energia de ligação total dos reagentes

(249.5kJ / mol + 436kJ / mol = 685.5kJ / mol) #

portanto #DeltaH^of# de vapor de água é

685.5kJ / mol - 926kJ / mol = -240.5kJ / mol #

Converta -240.5kJ / mol em 240.5kJ / mol porque #DeltaH^of# é diferente de #DeltaH# e nos diz a quantidade de energia liberada e é positiva para reações exotérmicas ao contrário #DeltaH#.

Mas como calcular DeltaH de água líquida

É muito simples. Basta verificar a energia necessária para evaporar o 1mol de água ou que é 40.7kJ / mol

Basta adicioná-lo ao #DeltaH^of# de água gasosa

240.5 + 40.7 = 281.2kJ / mol

Isso faz sentido?

Sim, porque quando o vapor de água é formado, o 40.7kJ é usado para produzir o 1mol de vapor de água, mas quando o líquido é formado, a energia não é usada e a reação é mais exotérmica.