Kemi

Enthalpi - Fejl ved Hess' lov???

22. august 2005 af Penoer (Slettet)

Jeg har et lille spørgsmål til Hess’ lov, da jeg ikke kan få det til at passe, at der ikke skal bruges energi til en ”protonreaktion” (kan ikke lige det rigtige navn).

Vi starter med at kigge på følgende reaktion:

HCl (g) + H2O (l)  Cl- (aq) + H3O+ (aq) (1)

Vi kan så opskrive den molare enthalpitilvækst således:

ΔHm(1) = Hm(Cl- , aq) + Hm(H3O+ , aq) – (Hm(HCl , g) + Hm(H2O, l)

Vi kigger nu på to delreaktioner, som man ifølge Hess’ lov har ret til, da enthalpifunktionen er en tilstandsfunktion. Det medfører også at den molare enthalpitilvækst for reaktion 1 er den samme udanset, hvilken vej man vælger.

HCl (g)  H+ (aq) + Cl- (aq) (2)
H+ (aq) + H2O (l)  H3O+ (aq) (3)

Den molare enthalpitilvækst for den første reaktion kan nu findes således:

ΔHm(1) = ΔHm(2) + ΔHm(3)

Det der undrer mig er, at den molare enthalpitilvækst for den tredje reaktion er lig 0. For hvis man sætter de repræsentative enthalpier ind, så passer det også at

ΔHm(1) = ΔHm(2)

Nemlig -74,54 kJ/mol.

Det betyder jo, at der hverken absorberes eller udsendes energi i reaktion 3, hvilket er meget underligt.

Hvis der er nogen, som kan komme med en forklaring på, hvorfor der hverken absorberes eller udsendes energi i reaktion 3 (ifølge Hess’ lov), så ville jeg egentlig være meget glad.

Svar #1
22. august 2005 af Penoer (Slettet)

En lille forklaring til de mærkelige tegn:

Δ = stort delta
 = reaktionspil

Skrev det nemlig i Word, for at kunne overskue det lidt bedre.

Brugbart svar (0)

Svar #2
23. august 2005 af krelle (Slettet)

Man laver konsekvent fejl i de opgaver, sørg for du har den rigtige metode så får du(ihvertfald næsten) fuldt point i den. Vi havde engang en opagev i kemi, alle havde fået forskellige resultater, og ingen af den passede med facitlisten.

Svar #3
23. august 2005 af Penoer (Slettet)

Det er egentlig ikke metoden, at jeg er i tvivl om. Nu har jeg også spurgt min kemilærer, og han kan heller ikke forstå, at denne reaktion ikke er en exoterm process:

H+ (aq) + H2O (l) --> H3O+ (aq)

Ifølge Hess' lov bliver der hverken absorberet eller udsendt noget energi ved denne reaktion. Egentlig meget underligt, for denne reaktion sker i saltsyre (godt nok i meget lille udstrækning).

{Først sprænges bindingen mellem H-Cl, hvilket er en endoterm process. Derfor reagerer H+ med vandet, hvilket jeg mener er en exoterm process. Men ifølge Hess' lov sker der ikke nogen udveksling af energi ved denne reaktion.} - Forklaring på dannes af saltsyre.

Brugbart svar (0)

Svar #4
23. august 2005 af frodo (Slettet)

den reaktion er jo lidt svær at have med at gøre, idet den IKKE sker.

Det er jo ikke sådan, at der svømmer protoner rundt i opløsningen.Denne reaktion er udelukkende koblede med andre reaktioner.

Så det er lidt svært at give anden forklaring på end at H+ + H20 = H3O+

Svar #5
23. august 2005 af Penoer (Slettet)

Jeg kan godt se problemet om de fiktive reaktioner.

Men jeg vil nu gerne give et eksempel på en fiktiv reaktion, som er endoterm i følge Hess' lov.

C (s) + O2 (g) --> CO2 (g)

Denne reaktion er også fiktiv, da dette heller ikke kan lade sig gøre.

Brugbart svar (1)

Svar #6
23. august 2005 af frodo (Slettet)

jo den kan altså godt lade sig gøre.

Brugbart svar (0)

Svar #7
23. august 2005 af frodo (Slettet)

det svarer til en afbrænding af grafit eller diamant for densags skyld

Svar #8
23. august 2005 af Penoer (Slettet)

Okay, så må jeg jo nok bare acceptere, at

H+ + H2O --> H3O+

Selvom dette er lidt svært. Jeg kan nemlig ikke forstå, at ikke målbare reaktioner pludselig kan blive endo/exoterm vha. Hess' lov. Men at denne ikke målbare reaktion bare er 0.

Jeg mener nemlig, at man har angivet et forkert nulpunkt for de molare enthalpier i opløsninger. Man har angivet nulpunktet til H+, hvilket ikke virker særlig logisk, da denne indgår i mange reaktioner. Derved kan man nemlig hurtig komme i den situation, at en reaktion hverken er endo/exoterm.

Brugbart svar (0)

Svar #9
23. august 2005 af frodo (Slettet)

det handler ikke om, at reaktionen ikke er "målbar", men om at den ikke sker. H+ kan ikke eksistere frit, men kun bundet til noget.

Du kan ALDRIG komme i problemer fordi nulpunktet er valgt til H+. Hvorfor skulle man da det? Om man lægger vand til på begge sider af pilen kan da være en skid, formelt set

Brugbart svar (0)

Svar #10
24. august 2005 af frodo (Slettet)

eksempel på hvorfor det er korrekt at H3O+ og H2O har samme standardentalpi:

CH3COOH --> CH3COO- + H+
CH3COOH + H2O --> CH3COOH + H3O+

disse to reaktioner skulle gerne have samme entalpitilvækst, hvilket kun kan ske hvis Hm(H3O+)=Hm(H20)

Svar #11
24. august 2005 af Penoer (Slettet)

H+ er et radikal på lige fod med O--, der heller ikke kan eksistere frit.

Reaktionen

H+ + H2O --> H3O+

er blot en fiktiv/tænkt reaktion, som ikke er ganske rigtig ikke er målbar.
Men sammen med denne reaktion, hvor H+ optræder som et radikal.

HCl (g) --> H+ (aq) + Cl- (aq)
H+ (aq) + H2O (l) --> H3O+ (aq)

Her kan man se, at den vha. Hess' lov skulle kunne finde den molare enthalpitilvækst for den nederst reaktion, da man kan måle de andre. Og jeg nægter altså at tro på, at der ikke sker en exoterm process i den nederste reaktion.

Inden du når at overflade mig igen, så skal det lige siges, at ganske vidst så eksistere H+ ikke frit. Men kan dog godt optræde i reaktioner som et radikal.

Svar #12
24. august 2005 af Penoer (Slettet)

#10

Jeg kan godt se, at H20 og H3O+ gerne skullehave samme entalpitilvækst. Men jeg mener blot at der må ske en energi udveksling ved dannes af en binding mellem H+ og H2O. Jeg mener så, at det er en exoterm process.

Brugbart svar (0)

Svar #13
24. august 2005 af frodo (Slettet)

jeg ved ikke hvordan jeg skal forklare det, men man kan jo ikke behandle en reaktion som denne på samme måde, som man vil gøre med alle andre, da den ikke forløber som den ser ud der.

Svar #14
24. august 2005 af Penoer (Slettet)

Okay, mange tak for dit svar...

Jeg tror nok, at jeg blev en del klogere på Hess' lov. Jeg må jo bare læse kemi på uni, så kan det være, at jeg kan lærer det sidste...

Brugbart svar (0)

Svar #15
24. august 2005 af frodo (Slettet)

ja der er ikke andet for ;D

Hvis du virkelig gerne vil have en ordentlig forklaring (hvilket jeg ikke tror du kan få på et forståeligt niveau), må du jo prøve at kontakte en fysisk kemiker ved et universitet

Svar #16
24. august 2005 af Penoer (Slettet)

Ja, det må jeg jo så overveje...

Skriv et svar til: Enthalpi - Fejl ved Hess' lov???

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.