Azetylen - dies ist der einfachste Kohlenwasserstoff, der aus zwei Kohlenstoffatomen und zwei Wasserstoffatomen besteht. Aufgrund der hohen Energie seiner Bindungen hat Acetylen eine hohe Verbrennungswärme und ist in der Industrie, in der wissenschaftlichen Forschung und auf Haushaltsebene weit verbreitet.
Die Frage nach der Freisetzung von Wärme beim Verbrauch von 1 Mol Acetylen ist von großem Interesse. Die Berechnung dieses Werts erfolgt mithilfe thermochemischer Gleichungen, mit denen die Enthalpieänderung für die Verbrennungsreaktion von Acetylen bestimmt werden kann.
Enthalpie - dies ist der thermische Inhalt, der die Veränderung der Systemenergie bei einem bestimmten chemischen Prozess charakterisiert. Die Bestimmung der Enthalpie der Verbrennungsreaktion von Acetylen ermöglicht es, die Menge an Wärme zu berechnen, die bei vollständiger Verbrennung von 1 Mol dieser Substanz freigesetzt wird.
Berechnung der Wärmeausschüttung bei einem Verbrauch von 1 Mol Acetylen
Für die Berechnung der Wärmeerzeugung bei der Verbrennung von 1 Mol Acetylen muss der Wert der Standardenthalpie der Acetylen-Bildung und der Standardenthalpie der Verbrennung verwendet werden.
Standardenthalpie der Acetylen-Bildung (ΔHWeisen) ist gleich 227 KJ/mol und die Standard-Acetylenverbrennungsenthalpie (ΔHVerbrennung) beträgt -1300 KJ/mol.
Um die Freisetzung von Wärme bei der Verbrennung von 1 Mol Acetylen zu berechnen, muss der Wert der Standardenthalpie der Bildung von der Standardenthalpie der Verbrennung subtrahiert werden:
ΔHVerbrennung = -1300 KJ/mol - 227 KJ/mol = -1527 KJ/mol
Somit wird bei der Verbrennung von 1 Mol Acetylen 1527 KJ Wärme freigesetzt.
Bestimmung der Ausscheidungswärme bei der Verbrennung von 1 Mol Acetylen
Die Verbrennungswärme von 1 Mol Acetylen kann mit Hilfe des Hessengesetzes und der Tabelle der Verbrennungswärme berechnet werden. Acetylen (C 2H 2) brennt nach der folgenden Reaktionsgleichung:
C 2H 2 + O 2 → CO 2 + H 2O
Es ist bekannt, dass die Verbrennungswärme von CH 4 (Methan) -890 KJ / mol beträgt. Basierend auf diesem Wert und den Werten der Verbrennungswärme anderer Substanzen kann die Verbrennungswärme von Acetylen berechnet werden.
Tabelle der Verbrennungswärme:
| Substanz | Formel | Verbrennungswärme (KJ/Mol) |
|---|---|---|
| Methan (CH 4) | CH 4 | -890 |
| Ethan (C 2H 6) | C 2H 6 | -1560 |
| Propan (C 3H 8) | C 3H 8 | -2220 |
| Izutan (C 4H 10) | C 4H 10 | -2870 |
Um die Verbrennungswärme von Acetylen zu bestimmen, müssen Sie zuerst die Reaktionsgleichung schreiben, in der Acetylen in Verbrennungsprodukte umgewandelt wird - Kohlendioxid (CO 2) und Wasser (H 2O). Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass die Reaktion unter normalen Bedingungen stattfindet (Temperatur 25 °C und Druck 1 atm).
Die Verbrennungswärme von Acetylen entspricht der Differenz zwischen den Verbrennungswärmen der Reaktionsprodukte und der Ausgangssubstanz:
Verbrennungswärme von Acetylen = (Verbrennungswärme CO 2 + Verbrennungswärme H 2O) - Verbrennungswärme C 2H 2
Indem wir die Werte aus der Tabelle ersetzen, erhalten wir:
Verbrennungswärme von Acetylen = (-393.5 + (-285.8)) - (-890) = -393.5 + 285.8 - 890 = -998.7 KJ/Mol
Somit wird bei der Verbrennung von 1 Mol Acetylen ungefähr -998.7 KJ Wärme freigesetzt.
Berechnung der Gesamtenergie, die durch die Verbrennung von 1 Mol Acetylen freigesetzt wird
Um die Gesamtenergie zu berechnen, die durch die Verbrennung von 1 Mol Acetylen freigesetzt wird, ist es notwendig, die Wärmeformierung aller reagierenden Substanzen zu kennen. Die Wärmeformierung ist die Menge an Wärme, die bei der Bildung eines 1-Mol-Stoffes aus elementaren Substanzen unter Standardbedingungen (25 ° C und 1 atm) freigesetzt oder absorbiert wird.
Mit thermochemischen Daten können Sie den Unterschied in der Wärme der Bildung von Produkten und Reagenzien berechnen:
∆HReaktionen = Σ(nProdukte∆Hprodukte bilden) - Σ(nReagen∆Hbildung von Reagenzien)
- ∆HReaktionen - Gesamtenergie, die während der Reaktion freigesetzt wird;
- nProdukte - anzahl der Molen von Produkten (CO2 und H2O);
- ∆Hprodukte bilden - wärme der Produktbildung;
- nReagen - anzahl der Molen von Reagenzien (C2H2 und O2);
- ∆Hbildung von Reagenzien - die Wärme der Bildung von Reagenzien.
Sie können dann numerische Werte ersetzen und Berechnungen durchführen. Das Endergebnis wird in Joule (J) oder Kilojoule (KJ) ausgedrückt.
Die praktische Bedeutung der Ausscheidungswärme beim Verbrauch von 1 Mol Acetylen
Die Wärme der Freisetzung, wenn 1 Mol Acetylen verbraucht wird, ist in verschiedenen Bereichen von Wissenschaft und Technologie von großer praktischer Bedeutung.
Während des Brennprozesses von Acetylen wird eine erhebliche Menge an Wärme freigesetzt Gorenje macht dieses Gas zu einer wichtigen Energiequelle. Die Brennwärme von Acetylen wird in einer Vielzahl von industriellen Prozessen verwendet, einschließlich industrieller Erwärmung, Schweißen und Schneiden von Metallen.
Die Wärme der Freisetzung von Acetylen kann auch im Haushalt verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Acetylen-Brenner eine hohe Flammentemperatur erhalten, wodurch Metalllötarbeiten, Oberflächenbearbeitung und andere Arten von Reparaturarbeiten effektiv durchgeführt werden können.
Darüber hinaus wird die Wärme der Freisetzung von Acetylen in Beleuchtungseinrichtungen verwendet. Wenn Acetylen verbrannt wird, werden in Acetylen-Laternen oder Gorenje-Lampen eine helle Flamme und eine beträchtliche Menge an Wärme freigesetzt. Solche Geräte werden beispielsweise in der Medizin bei Operationen oder in Expeditionsbedingungen verwendet, in denen kein Strom vorhanden ist.
Die praktische Bedeutung der Freisetzungswärme beim Verbrauch von 1 Mol Acetylen ist enorm und findet breite Anwendung in verschiedenen menschlichen Tätigkeitsbereichen. Die Verwendung von Acetylen als Wärme- und Energiequelle ist eine effiziente und wirtschaftliche Lösung für Probleme in der Produktion, im Alltag und in der wissenschaftlichen Forschung.
Die Antwort auf die Frage nach der Menge an isolierter Wärme, wenn 1 Mol Acetylen verbraucht wird
Um die Gorenje-Wärmemenge bei einem Verbrauch von 1 Mol Acetylen zu berechnen, müssen Sie die thermochemischen Daten der Verbrennungsreaktion dieses Stoffes kennen. Betrachten Sie die Gorenje-Reaktionsgleichung von Acetylen:
Die Gorenje-Reaktionswärme kann anhand der Differenz zwischen den Enthalpien von Produkten und Reagenzien berechnet werden:
| Substanz | Formel | Enthalpie (KJ/Mol) |
|---|---|---|
| Azetylen | C2H2 | ≈ 226 |
| Sauerstoff | O2 | 0 |
| Kohlendioxid | CO2 | ≈ -393.5 |
| Wasser | H2O | ≈ -285.8 |
Die Brenn Gorenje Wärme von Acetylen entspricht der Summe der Enthalpien der Produkte abzüglich der Summe der Enthalpien der Reagenzien:
ΔHReaktionen = 2 * (-393.5) + (-285.8) - 226
ΔHReaktionen ≈ -1288.3 KJ/Mol
Somit wird bei einem Verbrauch von 1 Mol Acetylen etwa 1288 freigesetzt.3 KJ Wärme.
