Bildningsentalpier och beräkningar
Hejsan! är fundersam på en uppgift jag fått av min lärare. Har även sett den lagts upp i andra trådar men behöver guidning för att se om jag tänkt rätt. Nedan följer uppgift och uträkning.
Låt oss säga att du är på en expedition i skogen med en grupp andra studenter. Det är dags för lunch och ni behöver nu koka upp vatten till bl.a. kaffe och för att koka korv.
Din lärare tar fram tändstickor och ställer fram följande alternativ:
1. En gasbehållare med ämnet butan
2. En påse kol
3. En flaska etanol
4. En bunt gamla reklamblad (papper)
5. Matkassar i plast (polyeten)
a) Välj ut 3 av de 5 alternativen. Skriv balanserade reaktionsformler för fullständiga förbränningar av dessa.
b) Vilken av dina 3 reaktioner ger mest energi och vilken ger minst. Beräkna och motiverar med hjälp av bindningsenergier eller entalpier ur tabeller. Se studieguiden, läroboken eller sök på internet.
a) Butan: 2 C4H10(g) + 13 O2(g) → 8 CO2(g) +10 H2O(g)
Kol: C(s) + O2(g) → CO2(g)
Etanol: C2H5OH (s)+ 3 O2(g) → 2 CO2 + 3 H2O
b)
Utgå ifrån att vi har 1kg (1000g) av samtliga ämnen.
Först beräknas kol.
C(s) + O2(g) → CO2(g) + 394 kJ/mol
Lösning:
1 mol ← → -394 kJ/mol
m: 1000 g / 1 kg
M= 12g/mol
n=m/M → 1000g/12g/mol = 83.3 mol
Energi → 83.3* 394= 32820.2 kJ alt. 32.8202 MJ.
Butan:
2 C4H10 + 13 O2(g) → 8 CO2 +10 H2O + 125.5 kJ/mol
Lösning:
1 mol ← → -125.5 kJ/mol
m: 1000 g / 1 kg
M: (12*4)+(1*10= 58
n=m/M → 1000g/58g/mol=17 mol
Energi → 17*-125.5 = -2133.5
Etanol
C2H5OH (s)+ 3 O2(g) → 2 CO2 + 3 H2O + 235.3 kJ/mol
Lösning:
1 mol ← → -235.3 kJ/mol
m: 1000 g / 1 kg
M: (12*2)+(6*1)+16=46 g/mol
n=m/M → 1000g/46g/mol=21.7 ≈ 22 mol
Energi → 22*-235.3 = -5176.6
Blev så förvirrad när kol visade sig ha en så mycket högre bildningsentalpi än de andra. Så blev osäker.
Siffrorna för butan och etanol har jag funnit här : https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_enthalpy_of_formation#Examples:_standard_enthalpies_of_formation_at_25_%C2%B0C
Tacksam för snabbt svar :)