Question

6. Төменде келтірілген реакциялардын кайсысының стандартты энтальпиясы (p, T = const) газ тәрізді йодсутектің түзілу энтальпиясына тең (24 кДж/моль)? H2(г) + 12(г) = 2HI (г) 0,5Н2(г) + 0,512(г) = НІ(г) НІ(г) = 0,5Н2(г) + 0,512(г)​

Answer 1

Егер бізге берілген реакцияларды табыстау үшін бірінші тағы өшіру реакциясын, сонымен қатар қосу реакциясын өзгерту көрсетілген жауапта болары білмеміз керек.

1. 1 реакция: \[H_2(g) + I_2(g) \rightarrow 2HI(g)\]

2. 2 реакция: \[\frac{1}{2}H_2(g) + \frac{1}{2}I_2(g) \rightarrow HI(g)\]

3. 3 реакция: \[\frac{1}{2}H_2(g) + \frac{1}{2}I_2(g) \rightarrow \frac{1}{4}H_2(g) + \frac{1}{2}I_2(g)\]

Эталонды энтальпияны табу үшін бірінші жолды көмегімен (1 реакцияны алу арқылы) қазақша матрицаны жасау көмегімен тапсырыс жасауымыз керек. Бірақ біздің алу үшін келесі реакцияны өзгерту керек:

\[H_2(g) + I_2(g) \rightarrow 2HI(g)\]

Бұл реакцияны алатындай, біз келесі екі реакцияны қосамыз:

\[2\left(\frac{1}{2}H_2(g) + \frac{1}{2}I_2(g)\right) \rightarrow 2HI(g)\]

\[2\left(\frac{1}{4}H_2(g) + \frac{1}{2}I_2(g)\right) \rightarrow 2HI(g)\]

Келесі жолды жасаймыз:

\[H_2(g) + I_2(g) \rightarrow 2HI(g) \quad \text{(1 реакция)}\]

\[H_2(g) + I_2(g) \rightarrow HI(g) \quad \text{(2 реакция)}\]

\[H_2(g) + I_2(g) \rightarrow \frac{1}{4}H_2(g) + \frac{1}{2}I_2(g) \quad \text{(3 реакция)}\]

Енді келесі матрицаны жасау үшін, табиғи боларды жоспарымыз:

\[ \begin{bmatrix} 1 & 1 & 1 \\ 0 & 0.5 & 1 \\ 0 & 0.5 & 0.5 \end{bmatrix} \]

Жоспар жасау үшін өтініштерге келесідей басама өтіну керек:

\[ R_2 \leftarrow R_2 - R_1 \]

\[ R_3 \leftarrow R_3 - \frac{1}{2}R_1 \]

\[ R_3 \leftarrow 2R_3 \]

Бұл басамаларды орындау арқылы жоспар жасау үшін матрицаны толықтаймыз:

\[ \begin{bmatrix} 1 & 1 & 1 \\ 0 & 0.5 & 0.5 \\ 0 & 0 & -0.5 \end{bmatrix} \]

Ентальпия байланысу реакцияларын жоспардан алу үшін жолымыздағы матрицаны көмегімен осындай кескіні басамамыз:

\[ R_2 \leftarrow 2R_2 \]

\[ R_3 \leftarrow -R_3 \]

\[ \begin{bmatrix} 1 & 1 & 1 \\ 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 0.5 \end{bmatrix} \]

Сонымен келесі басама байланысу реакциясын жасамыз:

\[ R_1 \leftarrow R_1 - R_2 \]

\[ R_3 \leftarrow R_3 - 0.5R_2 \]

\[ \begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 1 \\ 0 & 0 & 0.5 \end{bmatrix} \]

Ентальпия байланысу реакциясын алу үшін келесі көмегімен матрицаны кайтадан кесіп отырамыз:

\[ R_1 \leftarrow R_1 - R_3 \]

\[ R_2 \leftarrow R_2 - R_3 \]

\[ \begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 0.5 \end{bmatrix} \]

Сонымен алушыны қайтадан 0.5 бөлу:

\[ R_3 \leftarrow 2R_3 \]

\[ \begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{bmatrix} \]

Бұл жоспар жасалған матрицадын стандартты энтальпиясын береді. Сонымен, біздің жоспар жасау жолымызбен, алушыны бөлу жолымызбен, реакцияларды стандартты энтальпиясын табу