Entalpia Cambio di ghiaccio in vapore acqueo

Questo problema di esempio di cambiamento di entalpia è il cambiamento di entalpia quando il ghiaccio cambia stato da solido a liquido e infine a vapore acqueo.

Recensione di entalpia

Prima di iniziare, potresti voler rivedere le leggi della termochimica e delle reazioni endotermiche ed esotermiche.

Problema

Dato: Il calore di fusione del ghiaccio è 333 J / g (il che significa che 333 J viene assorbito quando 1 grammo di ghiaccio si scioglie). Il calore di vaporizzazione dell'acqua liquida a 100 ° C è di 2257 J / g.

Parte a: Calcola la variazione di entalpia, ΔH, per questi due processi.

H₂O (s) → H₂O (l); ΔH = ?

H₂O (l) → H₂O (g); ΔH = ?

Parte b: Utilizzando i valori appena calcolati, determinare il numero di grammi di ghiaccio che possono essere sciolti da 0,800 kJ di calore.

Soluzione

un) Hai notato che i calore della fusione e della vaporizzazione sono stati dati in joule e non in kilojoule? Usando la tavola periodica, sappiamo che 1 mole di acqua (H₂O) è 18,02 g. Perciò:

fusione ΔH = 18,02 g x 333 J / 1 g
fusione ΔH = 6,00 x 10³ J
fusione ΔH = 6,00 kJ

vaporizzazione ΔH = 18,02 g x 2257 J / 1 g
vaporizzazione ΔH = 4.07 x 10⁴ J
vaporizzazione ΔH = 40,7 kJ

Quindi, le reazioni termochimiche completate sono:

H₂O (s) → H₂O (l); ΔH = +6,00 kJ
H₂O (l) → H₂O (g); ΔH = +40,7 kJ

b) Ora sappiamo che:

1 mol H₂O (s) = 18,02 g H₂O (s) ~ 6,00 kJ

Quindi, usando questo fattore di conversione: