Для того чтобы составить термохимическое уравнение реакции сгорания натрия в хлоре, необходимо сначала понять, какая реакция происходит и какое количество вещества участвует в реакции.
Реакция сгорания натрия в хлоре:
Реакция между натрием (Na) и хлором (Cl₂) приводит к образованию хлорида натрия (NaCl). Уравнение реакции можно записать следующим образом:
[ 2 \text{Na} + \text{Cl}_2 \rightarrow 2 \text{NaCl} ]
Расчет количества вещества натрия:
Молярная масса натрия (Na) составляет 22,99 г/моль. Дана масса натрия 18,4 г.
Количество вещества натрия (n) можно найти по формуле:
[ n = \frac{m}{M} ]
где:
- ( m ) — масса натрия (18,4 г),
- ( M ) — молярная масса натрия (22,99 г/моль).
Подставив значения, получаем:
[ n = \frac{18,4 \, \text{г}}{22,99 \, \text{г/моль}} \approx 0,800 \, \text{моль} ]
По уравнению реакции видно, что 2 моль натрия реагируют с 1 моль хлора с образованием 2 моль хлорида натрия. Поскольку у нас 0,800 моль натрия, реакция будет проходить с 0,800 моль хлора, и в результате образуется 0,800 моль хлорида натрия.
Тепловой эффект реакции:
Из условия задачи известно, что при сгорании 18,4 г натрия выделяется 328,88 кДж теплоты. Поскольку это количество теплоты выделяется при реакции 0,800 моль натрия, то тепловой эффект реакции на 1 моль натрия можно рассчитать следующим образом:
Тепловой эффект на 1 моль натрия (( \Delta H )) будет равен:
[ \Delta H = \frac{328,88 \, \text{кДж}}{0,800 \, \text{моль}} = 411,1 \, \text{кДж/моль} ]
Это количество теплоты выделяется при реакции 2 моль натрия с 1 моль хлора, поэтому тепловой эффект на 1 моль реакции (2 моль Na с 1 моль Cl₂) будет:
[ \Delta H = 328,88 \, \text{кДж} ]
Термохимическое уравнение:
Теперь можно записать термохимическое уравнение реакции с учетом теплового эффекта:
[ 2 \text{Na} + \text{Cl}_2 \rightarrow 2 \text{NaCl} \,\,\, \Delta H = -328,88 \, \text{кДж} ]
Знак минус указывает на то, что реакция экзотермическая, то есть теплота выделяется.