Cho:
C (graphite) + O₂ → CO₂ ; ∆Hf°(CO₂) = −393,5 kJ·mol⁻¹
H₂ + 1/2 O₂ → H₂O ; ∆Hf°(H₂O, l) = −285,8 kJ·mol⁻¹
Phản ứng cháy Etanol (C₂H₅OH, l): C₂H₅OH + 3 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O ; ∆H° = −1367,0 kJ·mol⁻¹.
Tính ∆Hf°(C₂H₅OH, l) ở 298 K.

Question

Accepted Answer

Để tính giá trị ∆Hf°(C₂H₅OH, l), chúng ta sử dụng phương trình phản ứng cháy của etanol và các enthalpy tiêu chuẩn đã cho.

Phản ứng cháy của etanol được cho như sau:

$$ C_2H_5OH + 3 O_2 \rightarrow 2 CO_2 + 3 H_2O $$

Dựa vào dữ liệu, chúng ta có:

- ∆Hf°(CO₂) = -393,5 kJ·mol⁻¹
- ∆Hf°(H₂O) = -285,8 kJ·mol⁻¹
- ∆H° (phản ứng cháy của etanol) = -1367,0 kJ·mol⁻¹

Theo định luật Hess, chúng ta có thể tính ∆Hf°(C₂H₅OH, l) như sau:

$$ \Delta H° = \sum \Delta H_f° \text{ của sản phẩm} - \Delta H_f° \text{ của chất phản ứng} $$

Áp dụng vào phương trình trên:

- Enthalpy của sản phẩm:
  - 2 mol CO₂: $2 \times (-393,5 \text{ kJ/mol}) = -787,0 \text{ kJ}$
  - 3 mol H₂O: $3 \times (-285,8 \text{ kJ/mol}) = -857,4 \text{ kJ}$

Tổng enthalpy sản phẩm:

$$
-787,0 \text{ kJ} + (-857,4 \text{ kJ}) = -1644,4 \text{ kJ}
$$

- Enthalpy của chất phản ứng:
  - Chất phản ứng là etanol (C₂H₅OH) và O₂. Tuy nhiên, enthalpy của O₂ trong điều kiện tiêu chuẩn là 0. Vậy nên:

$$
\Delta H_f°(C_2H_5OH) + 3 \times 0 = \Delta H_f°(C_2H_5OH)
$$

Từ định luật Hess, chúng ta có:

$$
-1367,0 \text{ kJ} = -1644,4 \text{ kJ} - \Delta H_f°(C_2H_5OH)
$$

Giải phương trình trên để tìm ∆Hf°(C₂H₅OH):

$$
\Delta H_f°(C_2H_5OH) = -1644,4 \text{ kJ} + 1367,0 \text{ kJ}
$$
$$
\Delta H_f°(C_2H_5OH) = -277,4 \text{ kJ/mol}
$$

Vậy, giá trị ∆Hf°(C₂H₅OH, l) ở 298 K là:

$$
\Delta H_f°(C_2H_5OH, l) = -277,4 \text{ kJ/mol}
$$

Cho: C (graphite) + O₂ → CO₂ ; ∆Hf°(CO₂) = −393,5 kJ·mol⁻¹ H₂ + 1/2 O₂ → H₂O ; ∆Hf°(H₂O, l) = −285,8 kJ·mol⁻¹ Phản ứng cháy Etanol (C₂H₅OH, l): C₂H₅OH + 3 O₂ → 2 CO₂ + 3 H₂O ; ∆H° = −1367,0 kJ·mol⁻¹. T...