[scheikunde] vormingsenthalpie van CO2 berekenen

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 15

vormingsenthalpie van CO2 berekenen

Hallo

Tijdens de les maakten we een aantal oefeningen rond het berekenen van enthalpieen. Het lukt mij om deze oefeningetjes op te lossen, maar in het voorbeeldexamen staat er een oefening die toch heel wat moeilijker is.

Ik weet zelf niet hoe ik er moet aan beginnen.

Bij de reactie 5 N2O4 (vl) + 4 N2H3CH3 -> 12 H2O + 9N2 + 4CO2 komt er 4591,6 kJ energie vrij als de reactie doorgaat bij 80`C en 1020 hPa.

Verdere gegevens:

N2 (g)+ 2 O2 (g) -> N2O4 (vl)

DH° = -20 kJ/mol


N2 (g)+ 3 H2(g) + C -> N2H3CH3 (vl)

DH° = +54 kJ/mol


½ O2 (g)+ H2(g) -> H2O (g)

DH° = -241,8kJ/m


Geef de berekening voor de vormingsenthalpie van CO2 (g) overzichtelijk en gestructureerd weer.

Mijn wankele poging tot een oplossing:

N2 + 2O2 -> N2O4



DH° = -20 kJ/mol


N2 + 3H2 + C -> N2H3CH3

DH° = +54 kJ/mol


½ O2 + H2 -> H2O

DH° = -241,8kJ/m


12 H2O + 9N2 + 4CO2 -> 5N2O4 + 4 N2H3CH3 DH° = -4591,6kJ/mol

2,5N2 + 10 O2 -> 5N2O4

DH° = -100kJ/mol


4N2 +12 H2 + 4C -> 4 N2H3CH3

DH° = +216kJ/mol


5N2O4 + 4N2H3CH3 -> 12H2O + 9N2 + 4CO2 DH° = +4591,6kJ/mol

C + 2O -> CO2

DH° = +4707,6kJ/mol


Het zou fijn zijn als iemand mij toch wat op het juiste spoor zou kunnen zetten. Vele groetjes.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 4.168

Re: vormingsenthalpie van CO2 berekenen

Het is de bedoeling dat je de reactievergelijkingen zodanig kiest en schrijft zodat, als je alle moleculen in je vergelijkingen links en rechts van de pijlen optelt, er onder de streep de alleen de gewenste moleculen overblijven omdat de rest links en rechts van de pijl tegen elkaar wegvalt.

Dat is echter bij jou absoluut niet het geval, tel de moleculen maar links en rechts van de pijlen maar eens echt op.

Probleem is vooral dat je een gegeven reactievergelijking niet gebruikt hebt.
Hydrogen economy is a Hype.

Berichten: 15

Re: vormingsenthalpie van CO2 berekenen

Dank je voor jouw reactie. Ik denk dat het mij verder geholpen heeft.

N2 + 2O2 -> N2O4



DH° = -20 kJ/mol

N2 + 3H2 + C -> N2H3CH3

DH° = +54 kJ/mol

½ O2 + H2 -> H2O



DH° = -241,8kJ/m

12 H2O + 9N2 + 4CO2 -> 5N2O4 + 4 N2H3CH3 DH° = -4591,6kJ/mol



5N2 + 10 O2 -> 5N2O4

DH° = -100kJ/mol

4N2 +12 H2 + 4C -> 4 N2H3CH3

DH° = +216kJ/mol

12 H2O ->12H2 + 6 O2

DH° = +2901,6kJ/m

5N2O4 + 4N2H3CH3 -> 12H2O + 9N2 + 4CO2

DH° = +4591,6kJ/mol

4 O2 + 4 C -> 4 CO2





DH° = +10510,8kJ/mol









<s>(5 N2</s> + 4 O2 + 4 N2 + 12 H2 + 4 C + 5 N2 O4 + 4 N2 H3 C H3 +12 H2O ->



<s>5 N2 O4</s> + 4 N2 H3 C H3 + 12 H2 O+ 9 N2 + 4 CO2+ 6 O2 + 12 H2)

Zou het beter zijn?... Vele groetjes

Berichten: 15

Re: vormingsenthalpie van CO2 berekenen

* 7609,20 kJ/mol ipv 10510,8

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 4.168

Re: vormingsenthalpie van CO2 berekenen

Methodiek begint erop te lijken. Nu nog de juiste getallen gebruiken.
Bij de reactie 5 N2O4 (vl) + 4 N2H3CH3 -> 12 H2O + 9N2 + 4CO2 komt er 4591,6 kJ energie vrij
Als er 4591,6 kJ vrij komt, wat is dan de reactie-enthalpie DH ?
N2 + 2O2 -> N2O4 DH° = -20 kJ/mol

N2 + 3H2 + C -> N2H3CH3 DH° = +54 kJ/mol

½ O2 + H2 -> H2O DH° = -241,8kJ/m

12 H2O + 9N2 + 4CO2 -> 5N2O4 + 4 N2H3CH3 DH° = -4591,6kJ/mol

5N2 + 10 O2 -> 5N2O4 DH° = -100kJ/mol

4N2 +12 H2 + 4C -> 4 N2H3CH3 DH° = +216kJ/mol

12 H2O ->12H2 + 6 O2 DH° = +2901,6kJ/m

5N2O4 + 4N2H3CH3 -> 12H2O + 9N2 + 4CO2 DH° = +4591,6kJ/mol

4 O2 + 4 C -> 4 CO2


Let op verschil tussen kJ/mol en kJ.

En kijk nog eens goed naar de DH van de laatste reactie van elk blok (die met N2H3CH3).
Hydrogen economy is a Hype.

Berichten: 15

Re: vormingsenthalpie van CO2 berekenen

Dank voor reactie.

N2 + 2O2 -> N2O4

DH° = -20 kJ/mol

N2 + 3H2 + C -> N2H3CH3

DH° = +54 kJ/mol

½ O2 + H2 -> H2O



DH° = -241,8kJ/mol

12 H2O + 9N2 + 4CO2 -> 5N2O4 + 4 N2H3CH3 DH° = -4591,6kJ



5N2 + 10 O2 -> 5N2O4

DH° = -100kJ

4N2 +12 H2 + 4C -> 4 N2H3CH3

DH° = +216kJ

12 H2O ->12H2 + 6 O2

DH° = +2901,6kJ

5N2O4 + 4N2H3CH3 -> 12H2O + 9N2 + 4CO2 DH° = +4591,6kJ

4 O2 + 4 C -> 4 CO2





DH° = +7609,20kJ



Voor 1 molecule CO2 heb je 1902 kJ nodig

Zou iemand weten of dit correct is?

groetjes

Berichten: 772

Re: vormingsenthalpie van CO2 berekenen

Dit een onmogelijke waarde voor Hf van CO2. Een Hf van 1902 kJ/mol zou betekenen dat de vormingsreactie van CO2 niet spontaan zal verlopen. Je moet ongeveer -393 kJ/mol bekomen voor Hf.

Verder hanteer je een nogal bizarre oplossingsmethodiek. Ik geef je de eerste reacties cadeau, probeer de volgende eens zelf.

5 N2O4 + 4 N2H3CH3 => 12 H2O + 9 N2 + 4 CO2

+

4 N2 + 12 H2 + 4 C => 4 N2H3CH3

----------------------------------------------------------------

5 N2O4 + 12 H2 + 4 C => 12 H2O + 4 CO2 + 5 N2 Hf =-4591,6 + 4.54

Vervolgens ga je verder met 5 * de reactie: N2 +2 O2 => N2O4

Uiteindelijk bekom je de reactie:

4 C + 4 O2 => 4 CO2

Bijgevolg moet je de bekomen Hf waarde delen door 4. De uitkomst die je moet bekomen bedraagt -393,5 kJ/mol

Berichten: 15

Re: vormingsenthalpie van CO2 berekenen

Tx, maar hoe kom je aan die Hf =-4591,6 +4.54?

Berichten: 772

Re: vormingsenthalpie van CO2 berekenen

Waarschijnlijk interpreteer je 4.54 als 4,54. Ik bedoelde echter 4 x 54. Dit is afkomstig uit het feit dat je 4x de volgende reactie neemt

N2 + 3 H2 + C => N2H3CH3 met H = 54 kJ/mol

Omdat 4 maal de reactie wordt genomen, wordt dus 4 x 54 kJ/mol genomen.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 4.168

Re: vormingsenthalpie van CO2 berekenen

Ik heb er op 8 november al op gewezen dat je nog eens goed naar de DHo van de laatste reactie in elk blok moest kijken, maar helaas heb je er niets mee gedaan.

Het teken is in beide gevallen fout, het moet zijn:
orchideeke schreef: wo 16 jan 2013, 20:17
N2 + 2O2 -> N2O4

DH° = -20 kJ/mol


N2 + 3H2 + C -> N2H3CH3

DH° = +54 kJ/mol


½ O2 + H2 -> H2O

DH° = -241,8kJ/mol


12 H2O + 9N2 + 4CO2 -> 5N2O4 + 4 N2H3CH3 DH° = +4591,6kJ

5N2 + 10 O2 -> 5N2O4

DH° = -100kJ


4N2 +12 H2 + 4C -> 4 N2H3CH3

DH° = +216kJ


12 H2O ->12H2 + 6 O2

DH° = +2901,6kJ


5N2O4 + 4N2H3CH3 -> 12H2O + 9N2 + 4CO2 DH° = -4591,6kJ

4 O2 + 4 C -> 4 CO2



DH° = +7609,20 -1574 kJ


Voor 1 molecule CO2 heb je 1902 -393,5 kJ nodig
Correcties in rood.

Zo simpel is het dus.
Hydrogen economy is a Hype.

Berichten: 15

Re: vormingsenthalpie van CO2 berekenen

geweldig. Ik kom nu ook -393,5 uit op mijn rekenmachine.

12 H2O + 9N2 + 4CO2 -> 5N2O4 + 4 N2H3CH3 DH° = -4591,6kJ



5N2 + 10 O2 -> 5N2O4

DH° = -100kJ

4N2 +12 H2 + 4C -> 4 N2H3CH3

DH° = +216kJ

12 H2O ->12H2 + 6 O2

DH° = +2901,6kJ

5N2O4 + 4N2H3CH3 -> 12H2O + 9N2 + 4CO2 +



4 O2 + 4 C -> 4 CO2

DH° =-1574 kJ








-1574/4 = -393,5 kJ

oeps, nog niet helemaal juist dus...

maar nu snap ik het, had telkens "over" jouw advies gelezen.

Iedereen echt bedankt.

Groetjes

Reageer