Como calcular a energia de uma reação de combustão

Pode-se calcular a energia de uma reacção de combustão utilizando o calor de formação.

A energia interna de um sistema é a energia total que contém, enquanto que a sua entalpia é a soma do seu volume interno da energia e os tempos de pressão. Você não pode medir a energia interna ou entalpia diretamente, mas você pode medir e calcular a mudança na entalpia. Se a pressão é constante e um sistema não faz o trabalho mecânico, a alteração na entalpia é apenas o calor absorvido ou libertado pela reacção. Melhor ainda, você nem precisa fazer um experimento para descobrir o que a mudança na entalpia será. É possível calcular a variação de entalpia de uma reacção de combustão utilizando a entalpia de formação.

Coisas que você precisa

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Escreva a equação química para a reação de combustão e equilibrá-lo. A reação de combustão é sempre semelhante à seguinte equação genérica: Combustível + O2 ---> CO2 + H2O. Se você precisar de uma reciclagem sobre como equilibrar as equações de reações químicas, clique no segundo link na seção de Recursos abaixo.
Exemplo: Propano tem a fórmula molecular C3H8. Substituindo-a na equação de combustão genéricos produz o seguinte: C3H8 + O2 ---> CO2 + H2O. Esta equação não é equilibrada, de modo a equilibrar-lo pela primeira vez multiplicar o número de CO2 na direita por 3 a equilibrar o número de carbonos. Em seguida, você multiplicar o número de águas na direita por 4 a equilibrar o número de hidrogênios. Isto dá-lhe o seguinte: C3H8 + O2 ---> 3 CO2 + 4 H2O.
Existem agora 10 oxigênios no lado direito, então multiplicando o O2 no lado esquerdo por 5 equilibra os oxigênios, dando-lhe a seguinte resposta final: C3H8 + 5 O2 ---> 3 CO2 + 4 H2O
Encontrar o "fH ° de seu combustível utilizando a página NIST nos recursos." FH ° é a entalpia padrão de formação. Com propano, por exemplo, este número é -104.7 quilojoules por mole (kJ / mol).
Note-se que qualquer elemento por si só, na sua forma mais estável à temperatura ambiente tem um "fH ° de 0. Assim, você pode ignorar a" fH ° de oxigênio na equação química.
Recorde-se que a entalpia de reacção é igual à soma do "fH ° dos produtos - a soma do" fH ° dos reagentes. Note-se que o "fH ° de CO2 é -393,51 kJ / mol, enquanto o" fH ° de água é -285,83 kJ / mol.
Multiplicar a "fH ° de água, por o número de moléculas de água na equação química equilibrada. No caso do propano, por exemplo, existem quatro moléculas de água no lado do produto, de modo que se multiplica a" fH ° de água para se obter o seguinte: (-285,83 kJ / mol) x (4 moles) = -1143,32 kJ.
Multiplicar a "fH ° de CO2 por o número de moléculas de CO 2 na equação equilibrada. No caso do propano, por exemplo, existem três moléculas de CO2 no lado do produto, de modo que se multiplica a" fH ° de CO2 para se obter o seguinte: (-393,51 kJ / mol) x (3 moles) = -1180,53 kJ.
Adicione seus resultados de Passos 6-7 para obter o total de "fH ° dos produtos Em caso de propano, esta é a seguinte:. -1.180,53 + -1.143,32 = -2.323,85 KJ.
Subtrair o "fH ° de seu combustível a partir do resultado na etapa anterior No caso do propano, você teria o seguinte:. -2323.85 KJ + 104,7 kJ = -2.219,15 kJ / mol,
o que significa que você deve obter aproximadamente essa quantidade de energia por mol de propano que você queima.

dicas avisos

NIST frequentemente lista a entalpia de combustão, se tiver sido determinado experimentalmente. Você pode comparar os seus resultados com os seus cálculos para ver o quão perto você vem para o verdadeiro valor. No exemplo, você estava quase bang-on.

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