2) Приведите примеры необратимых и обратимых химических реакций, встречающихся в органической химии и напишите уравнения этих реакций.
Реакции бывают эндотермические (поглощение тепла) , а бывают экзотермические уравнения (выделение тепла) .
С+2Н2=CH4
При соединении водорода с углеродом начнется возгорание, но гореть будет не только метан, но и углерод и водород. Для этого запишем реакции сразу трех соединений с кислородом:
а) СH4(г) + 2O2(г) = СO2(г) + 2H2О (ж) + 890 кДж
б) С (тв) + O2(г) = СO2(г) + 394 кДж
в) 2H2(г) + O2(г) = 2H2О (ж) + 572 кДж
Вычтем два последних уравнения (б) и (в) из уравнения (а) . Левые части уравнений будем вычитать из левой, правые - из правой. При этом сократятся все молекулы O2, СO2 и H2О. Получим:
СH4(г) - С (тв) - 2H2(г) = (890 - 394 - 572) кДж = -76 кДж
Это уравнение выглядит несколько непривычно. Умножим обе части уравнения на (-1) и перенесем CH4 в правую часть с обратным знаком. Получим нужное нам уравнение образования метана из угля и водорода:
С (тв) + 2H2(г) = CH4(г) + 76 кДж/моль
Итак, наши расчеты показали, что тепловой эффект образования метана из углерода и водорода составляет 76 кДж (на моль метана) , причем этот процесс должен быть экзотермическим (энергия в этой реакции будет выделяться) .
Важно обращать внимание на то, что почленно складывать, вычитать и сокращать в термохимических уравнениях можно только вещества, находящиеся в одинаковых агрегатных состояниях, иначе мы ошибемся в определении теплового эффекта на величину теплоты перехода из одного агрегатного состояния в другое.
Теперь найдем количество вещества 3,2/(12+4)=0,5 моль
А теперь количество теплоты: 76/2=38 кДж
⇢