22 svar
3854 visningar
saintana10 behöver inte mer hjälp
saintana10 54
Postad: 2 dec 2020 19:26

Bindningsenergier/entalpi

Hej!

Har sett denna fråga på flera olika trådar:

Jag har 3 förbränningar med balanserade reaktioner:

Butan: 2C4H10 (g) + 13O2 (g) = 8CO2 (g) + 10H2O (g) + energi  ΔH= -2877 kJ

Kol: C (s) + O2 (g) → CO2 (g) + energi ΔH= -394 kJ

Etanol: C2H5OH (aq) + 3O2 (g) → 2CO2 (g) + 3H2O (l) + energi ΔH= -1646 kJ

b) Vilken av dina 3 reaktioner ger mest energi och vilken ger minst. Beräkna och motiverar med hjälp av bindningsenergier eller entalpier ur tabeller.

På andra trådar har jag sett att man beräknat detta genom att beräkna molekylernas bindningsenergier.

Är det fel att beräkna bildningsenergin istället? I frågan står det att det kan beräknas med bindningsenergier eller entaliper ur tabeller.  Exempelvis Butan: 2C4H10 (g) + 13O2 (g) = 8CO2 (g) + 10H2O (g

CO2 = -394

H2O = -286

C4H10 = -2877

Butan före: -2877

Butan efter: 8*-394 + 10*-286 = -6012

Går det att beräkna på detta sätt? Känns betydligt enklare än att beräkna molekylernas bindningar.

Tacksam för guidning!

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 3 dec 2020 10:20

Det står ju att man kan beräkna det med hjälp av entalpier ur tabeller, vilket är precis vad du har gjort, du har bara använt fel ord.

saintana10 54
Postad: 3 dec 2020 18:37

Tack!

saintana10 54
Postad: 3 dec 2020 19:06 Redigerad: 3 dec 2020 19:14

Vet inte om jag tänker rätt nu, men jag fick fram nedan:

CO2 = -394

H2O = -286

C4H10 = -2877

C2H5OH = -1367

Kol: -394

Butan före: -2877

Butan efter: 8*-394 + 10*-286 = -6012

ΔH Butan: -6012 – (-2877) = -3135 kJ

Kol före: -394

Kol efter: -394

ΔH Kol: -394 – (-394) = 0 kJ

Etanol före: -1367 + 3*-394 = -2549

Etanol efter: 2*-394 + 3*-286 = -1646

ΔH Etanol: -1646 – (-2549) = 903 kJ

 

Tänker jag rätt här eller stämmer det att delta h för kol är 0? Stämmer det då att etanol (903kJ)ger mest energi, sedan kol (0 kJ), sedan butan (-3135 kJ) som inte ens avger energi, utan tar energi.

Tacksam för vägledning

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 4 dec 2020 08:44

Jag förstår inte vad du har räknat ut. Skriv lite mer, så att det går att följa med i hur du tänker. 

Exempelvis:

Butan: 2 C4H10 (g) + 13 O2 (g) = 8 CO2 (g) + 10 H2O (g) 

Bildningsentalpi före: 2(-2877)+13*0 = ...

Bildningsentalpi efter: b(-394)+10(-286) = ...

ΔH Butan: 

saintana10 54
Postad: 4 dec 2020 13:05

Jag har fått fram reaktionsformelerna för butan, kol och etanol.

Butan: 2C4H10 (g) + 13O2 (g) = 8CO2 (g) + 10H2O (g) + energi

Kol: C (s) + O2 (g) → CO2 (g) + energi

Etanol: C2H5OH (aq) + 3O2 (g) → 2CO2 (g) + 3H2O (l) + energi

Och vill nu beräkna hur mycket energi som avges ur reaktionerna.

Jag hämtade bildningsenergierna från denna tabell:Jag tog värdena och satte in i reaktionsformlerna före och efter, och tar eftervärdet subtraherat med före värdet för att få

fram delta H:

Butan före: -2877

Butan efter: 8*-394 + 10*-286 = -6012

ΔH Butan: -6012 – (-2877) = -3135 kJ

Kol före: -394

Kol efter: -394

ΔH Kol: -394 – (-394) = 0 kJ

Etanol före: -1367 + 3*-394 = -2549

Etanol efter: 2*-394 + 3*-286 = -1646

ΔH Etanol: -1646 – (-2549) = 903 kJ

Har jag tänkt rätt? Blir fundersam över att kol blir 0, då värdena är samma före och efter reaktion. Samt eftersom butans delta värde blev negativ. Eller betyder det att reaktionen tar energi istället för att avge?

Tack

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 4 dec 2020 14:06

Kol före är 0, inte -394. Grundämnena har alltid Hf = 0.

saintana10 54
Postad: 4 dec 2020 15:43

Juste, tack!

Är det rätt tänkt i övrigt?

kol och butan avger ingen energi utan tar då de är negativa, Etanol är den som avger mest energi

saintana10 54
Postad: 5 dec 2020 13:25

Såg att jag tänkte fel i föregående svar

Detta är vad jag kommit fram till:

ΔH Butan: -6012 – (-2877) = -3135 kJ

ΔH Kol: 0 – (-394) = 394 kJ

ΔH Etanol: -1646 – (-2549) = 903 kJ

Alltså etanol avger mest energi, sedan kol.

Stämmer påståendet att förbränning av butan tar energi från omgivningen? Är det rätt att tolka dess negativa värde så?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 5 dec 2020 14:43

Om du har fått ett värde som säger att butan behöver ta upp energi för att kunna brinna, så måste du ha räknat fel nånstans.

Varifrån fick du värdet för bildningsentalpi "Butan före: -2877"? Det finns inte i din tabell.

saintana10 54
Postad: 5 dec 2020 17:07

Butans entalpi hämtade jag från denna tabell:

Butan C4H10 = -2877

Ser nu att jag räknat helt fel innan, missat att butan är * 2 samt missat syret.

Butan: 2C4H10 (g) + 13O2 (g) = 8CO2 (g) + 10H2O (g) + energi

2*(-2877) + 13*495 = 681

8*(-394) + 10*(-242) = -5572

ΔH Butan: -5572 - 681 = -6253

Men jag får det fortfarande till ett negativt värde, förstår inte vart jag räknar fel eller vilket värde som är fel?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 5 dec 2020 20:13

Storleken på förbränningsentalpin är den värmemängd som frigörs när 1 mol butan brinner i luft/syre, så det är svaret på hela frågan. Värdet är negativt när avgaserna innehåller mindre energi än vad bränslet gjorde.

ΔH Butan: -2877 kJ/mol.

Butan: 2C4H10 (g) + 13O2 (g) = 8CO2 (g) + 10H2O (g) + energi

Eftersom det är 2 mol butan som reagerar, frigörs det 2.2877 kJ. 8 mol CO2 har en bildningsentalpi på 8(-394) kJ. 10 mol vatten har en bildningsentalpi på 10(-242) kJ. Syrgas har bildningsentalpin 0 enligt definitionen. Det frigörs sammanlagt 2.2873+8.394+10.242 kJ = 11 318 kJ d v s 5 659 kJ så bildningsentalpin för butan är 5660 kJ/mol.

Jag får det alltid fel om jag försöker räkna sånt här med tecken, om jag vill få det rätt måste jag tänka typ "energi in och energi ut".

saintana10 54
Postad: 5 dec 2020 23:36

Jaha okej. Låter lite krångligt

Har jag räknat rätt med tecken på kol och Butan?

ΔH Kol: 0 – (-394) = 394 kJ

ΔH Etanol: -1646 – (-2549) = 903 kJ
eller behöver jag tänka ”energi in och energi ut” där med?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 6 dec 2020 00:05

ΔH är alltid negativt när ett bränse + syre blir till koldioxid och vatten. Eftersom du har fått positiva värden behöver du tydligen tänka ”energi in och energi ut” där med.

saintana10 54
Postad: 6 dec 2020 10:47

CO2 = -394

H2O = -286

C4H10 = -2877

C2H5OH = -1367

 

Butan: 2C4H10 (g) + 13O2 (g) = 8CO2 (g) + 10H2O (g) + energi 

Butan före förbränning: 2*2877 + 0 = 5754

Butan efter förbränning: 8*394 + 10*242 = 5572

ΔH Butan: 5572 - 5754 = -182 kJ

Värdet är negativt eftersom avgaserna innehåller mindre energi än bränslet

 

Kol: C (s) + O2 (g) → CO2 (g) + energi ΔH

Kol före förbränning: 0

Kol efter förbränning: 394

ΔH Kol: 394 kJ

 

Etanol: C2H5OH (aq) + 3O2 (g) → 2CO2 (g) + 3H2O (l) + energi ΔH

Etanol före förbränning: 1367 + 0 = 1367

Etanol efter förbränning: 2*394 + 3*286 = 1646

ΔH Etanol: 1646 - 1367 = 279 kJ

Varför blir ΔH Etanol positiv? Räknar jag fel? För det stämmer inte med bränse + syre blir till koldioxid och vatten.

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 6 dec 2020 11:13

Ta reda på definitionen för "förbränningsentalpi". Du verkar tro att det är samma sak som bildningsentalpi, men det är det inte. Du har gjort exakt samma fel som för butanet tidigare i den här tråden.

saintana10 54
Postad: 6 dec 2020 12:06

Förbränningsentalpi är den värmemängd som utvecklas när en mol av ett ämne förbränns i syre vid konstant tryck.
Om jag förstår detta rätt så har inte mina uträkningar behövts; jag har skrivit svaret redan i frågan? : 

Butan: 2C4H10 (g) + 13O2 (g) = 8CO2 (g) + 10H2O (g) + energi  ΔH= -2877 kJ

Kol: C (s) + O2 (g) → CO2 (g) + energi ΔH= -394 kJ

Etanol: C2H5OH (aq) + 3O2 (g) → 2CO2 (g) + 3H2O (l) + energi ΔH= -1646 kJ

Jag tror jag nu förstår vad du menar med att jag räknat ut bildningsentalpi. 

Alltså avger kol mest energi, sedan etanol och sedan butan

Tänker jag rätt nu?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 6 dec 2020 12:36

Alltså avger kol mest energi, sedan etanol och sedan butan

Tänker jag rätt nu?

Nej. Du borde ange ΔH i enheten kJ/mol, så att man kan jämföra dem med varandra. Och även om det är så att man skall dela ΔH med 2 för butan och etanol så är det butan som ger mest energi, sedan etanol och sist kol - om man räknar per mol, alltså. Om man räknar per kg kan det bli helt annorlunda - men det behävsberäkningar för att man skall kunna se det.

saintana10 54
Postad: 6 dec 2020 12:40

Okej,

Jag förstår varför butan ska delas med 2 eftersom Butan: 2C4H10

Men jag hänger inte med på varför etanol ska delas på 2?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 6 dec 2020 16:22

Etanol: C2H5OH (aq) + 3O2 (g) → 2CO2 (g) + 3H2O (l) + energi ΔH= -1646 kJ

Jag vet inte varifrån du har fått den siffran. Enligt tabellen för förbränningsentalpier är ΔH =-1367 kJ/mol för etanol.

saintana10 54
Postad: 6 dec 2020 16:35 Redigerad: 6 dec 2020 16:37

Ja, ser nu att du har rätt.

Etanol behöver väl inte delas på 2?

Jag får det nu till

Butan: -2877/2 = -1438 kJ

Etanol: -1367 kJ

Kol: -394 kJ

Rätt?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 6 dec 2020 19:33

Butan skall inte heller delas med 2, om du utgår från förbränningsentalpierna.

saintana10 54
Postad: 6 dec 2020 19:43
Smaragdalena skrev:

Alltså avger kol mest energi, sedan etanol och sedan butan

Tänker jag rätt nu?

Nej. Du borde ange ΔH i enheten kJ/mol, så att man kan jämföra dem med varandra. Och även om det är så att man skall dela ΔH med 2 för butan och etanol så är det butan som ger mest energi, sedan etanol och sist kol - om man räknar per mol, alltså. Om man räknar per kg kan det bli helt annorlunda - men det behävsberäkningar för att man skall kunna se det.

Okej så med detta syftade du på när formeln var balanserad då Butan: 2C4H10. 
Jag är med nu, 

tack så mycket för hjälpen!

Svara
Close