Учебное пособие по общей и неорганической химии для самостоятельной работы студентов. Часть 1. Общая химия. Амиров Р.Р - 47 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

47
Решение. Исходя из закона сохранения энергии, тепловой эф-
фект реакции (ΔH
о
) в сумме с энергией, запасенной в связях
продуктов реакции, равен энергии, запасенной в связях исход-
ных веществ. Отсюда с учетом числа связей в исходных веще-
ствах и продукте, имеем ΔH
о
= (4·358 + 423 + 2·460) – (5·358 +
263 + 314 + 460) = -52 кДж/моль. С другой стороны, по закону
Гесса получаем ΔH
о
= -236.4 – [52.55 + (-241.8)] = -47.15
кДж/моль. Первый, приближенный результат отличается от
второго, точного на 4.85 кДж/моль (10.3%).
4.2.4. По циклу Борна-Габера рассчитайте энтальпию образования
кристаллов LiI, ΔH
о
обр.,298
(LiI), если энтальпия сублимации ли-
тия, ΔH
субл.
(Li), составляет 160.5 кДж/моль, потенциал иониза-
ции лития, I
e
(Li), равен 5.392 эВ, энергия сублимации иода,
ΔH
субл.
(I
2
), составляет 62.43 кДж/моль, энергия связи в моле-
куле иода, ΔH
св.
(I
2
), равна 148.8 кДж/моль, энергия сродства к
электрону атома иода, А
e
(I), составляет -295.3 кДж/моль, а
энергия ионной решетки иодида лития, U
o
(LiI), оценена в -
762.1 кДж/моль.
Решение. Вначале переведем потенциал ионизации I
e
(Li) в
энергию ионизации ΔH
e
(Li), выраженную в кДж/моль: ΔH
e
(Li)
= 96.48·5.392 = 520.2 кДж/моль. Затем учтем, что в цикле Бор-
на-Габера на образование одного атома иода затрачивается
только половина энергии сублимации молекулы I
2
и половина
энергии разрыва ее связи. Тогда по закону Гесса получаем:
ΔH
о
обр.,298
(LiI) = ΔH
субл.
(Li) + ΔH
e
(Li) + ½ΔH
субл.
(I
2
) + ½ΔH
св.
(I
2
)
+ А
e
(I) + U
o
(LiI). Суммирование дает результат:
ΔH
субл.
(Li) = 160.5 кДж/моль
ΔH
e
(Li) = 520.2 кДж/моль
½ΔH
субл.
(I
2
) = 31.22 кДж/моль
½ΔH
св.
(I
2
) = 74.4 кДж/моль
А
e
(I) = -295.3 кДж/моль
U
o
(LiI) = -762.1 кДж/моль
ΔH
о
обр.,298
(LiI) = -271.08 кДж/моль
4.2.5. По циклу Борна-Габера рассчитайте энтальпию образования
кристаллов гипотетического соединения CaI, ΔH
о
обр.,298
(CaI),
если энтальпия сублимации кальция, ΔH
субл.
(Ca), составляет
201.0 кДж/моль, энергия удаления первого электрона у атома
кальция, ΔH
e,1
(Ca), равна 589.8 кДж/моль, энергия сублимации
иода, ΔH
субл.
(I
2
), составляет 62.43 кДж/моль, энергия связи в
молекуле иода, ΔH
св.
(I
2
), равна 148.8 кДж/моль, энергия срод-
ства к электрону атома иода, А
e
(I), составляет -295.3
кДж/моль, а энтальпия образования CaI
2
, ΔH
о
обр.,298
(CaI
2
), рав-
         Решение. Исходя из закона сохранения энергии, тепловой эф-
         фект реакции (ΔHо) в сумме с энергией, запасенной в связях
         продуктов реакции, равен энергии, запасенной в связях исход-
         ных веществ. Отсюда с учетом числа связей в исходных веще-
         ствах и продукте, имеем ΔHо = (4∙358 + 423 + 2∙460) – (5∙358 +
         263 + 314 + 460) = -52 кДж/моль. С другой стороны, по закону
         Гесса получаем ΔHо = -236.4 – [52.55 + (-241.8)] = -47.15
         кДж/моль. Первый, приближенный результат отличается от
         второго, точного на 4.85 кДж/моль (10.3%).
4.2.4.   По циклу Борна-Габера рассчитайте энтальпию образования
         кристаллов LiI, ΔHообр.,298 (LiI), если энтальпия сублимации ли-
         тия, ΔHсубл.(Li), составляет 160.5 кДж/моль, потенциал иониза-
         ции лития, Ie(Li), равен 5.392 эВ, энергия сублимации иода,
         ΔHсубл.(I2), составляет 62.43 кДж/моль, энергия связи в моле-
         куле иода, ΔHсв.(I2), равна 148.8 кДж/моль, энергия сродства к
         электрону атома иода, Аe(I), составляет -295.3 кДж/моль, а
         энергия ионной решетки иодида лития, Uo(LiI), оценена в -
         762.1 кДж/моль.
         Решение. Вначале переведем потенциал ионизации Ie(Li) в
         энергию ионизации ΔHe(Li), выраженную в кДж/моль: ΔHe(Li)
         = 96.48∙5.392 = 520.2 кДж/моль. Затем учтем, что в цикле Бор-
         на-Габера на образование одного атома иода затрачивается
         только половина энергии сублимации молекулы I2 и половина
         энергии разрыва ее связи. Тогда по закону Гесса получаем:
         ΔHообр.,298 (LiI) = ΔHсубл.(Li) + ΔHe(Li) + ½ΔHсубл.(I2) + ½ΔHсв.(I2)
         + Аe(I) + Uo(LiI). Суммирование дает результат:
                   ΔHсубл.(Li) = 160.5 кДж/моль
                   ΔHe(Li) = 520.2 кДж/моль
                   ½ΔHсубл.(I2) = 31.22 кДж/моль
                   ½ΔHсв.(I2) = 74.4 кДж/моль
                    Аe(I) = -295.3 кДж/моль
                       Uo(LiI) = -762.1 кДж/моль
                     о
                 ΔH обр.,298 (LiI) = -271.08 кДж/моль
4.2.5.   По циклу Борна-Габера рассчитайте энтальпию образования
         кристаллов гипотетического соединения CaI, ΔHообр.,298(CaI),
         если энтальпия сублимации кальция, ΔHсубл.(Ca), составляет
         201.0 кДж/моль, энергия удаления первого электрона у атома
         кальция, ΔHe,1(Ca), равна 589.8 кДж/моль, энергия сублимации
         иода, ΔHсубл.(I2), составляет 62.43 кДж/моль, энергия связи в
         молекуле иода, ΔHсв.(I2), равна 148.8 кДж/моль, энергия срод-
         ства к электрону атома иода, Аe(I), составляет -295.3
         кДж/моль, а энтальпия образования CaI2, ΔHообр.,298(CaI2), рав-
                                                                            47

Страницы