אנרגיה: חוק הס

מה זה חוק הס?

חוק הס מנצל את העובדה ששינוי האנתלפיה של תגובה תלוי אך ורק במצב ההתחלתי והסופי של המערכת (המגיבים והתוצרים) ולא בדרך שבה מגיעים מהמגיבים לתוצרים, על מנת לחשב את ערך אנתלפיית תגובה, בהתבסס על שינוי אנתלפיה של תגובות ביניים בין המגיבים לתוצרים.

להלן ניסוח חוק הס:

אנתלפיה תגובה היא סכום אנתלפיות התגובות של השלבים הביניים שמהם התגובה מורכבת.

להלן דוגמה של תגובה כללית ושלבים ביניים. ניתן לחשב את שינוי אנתלפיית התגובה כסכום של שינויי האנתלפיה של השלבים הביניים.

A + B  → C + D         ∆H? 

תגובות ביניים:

A + B  → E + F         ∆H1

E + F  → C + D         ∆H2

A + B  + E + F → E + F + C + D       

∆H = ∆H1+∆H2

  ערך שינוי האנתלפיה הוא סכום ערכי האנלפיה של התגובות הביניים. באיור מצד שמאל החישוב מתואר בצורה גרפית.

בסרטון מצד שמאל מוסברת שיתת חישוב שינוי אנתלפיה של תגובה בעזרת חוק הס כולל פתרון מודרך.

 

 

תיאור גרפי של חוק הס

חוק הס

סרטון הסבר על שיטה לחישוב שינוי אנתלפיה לפי חוק הס

תרגול

  1. חשבו את שנוי האנתלפיה של התגובה הבאה בעזרת שינוי אנתלפיה של התגובות הנותנות:

N2(g) + 2O2(g) → 2NO2(g)   ∆H  ?

(1)        N2(g) + O2(g) →2NO(g)     ∆H1 = +180.5 kJ

(2)    2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)    ∆H2 = -114.1 kJ

2. חשבו את שנוי האנתלפיה של התגובה הבאה בעזרת שינוי אנתלפיה של התגובות הנותנות:

C(s) + 1/2 O2(g) → CO(g)                  ∆H  ?

(1)      C(s) + O2(g) → CO2(g)               ∆H1  = -393.5 kJ

(2)      2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g)         ∆H2 = -566.0 kJ

3. חשבו את שנוי האנתלפיה של התגובה הבאה בעזרת שינוי אנתלפיה של התגובות הנותנות:

NH3(g) + HCl → NH4Cl(s)             ∆H ?

(1)    H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g)          ∆H1 = -184.64

(2)     N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)        ∆H2 = -92.22

            (3)    N2(g) + 4H2(g) + Cl2(g)  → 2NH4Cl(s)  ∆H3 = -628.86

4. חשבו את שנוי האנתלפיה של התגובה הבאה בעזרת שינוי אנתלפיה של התגובות הנותנות:

C2H2(g) + 2H2(g) → C2H6(g)      ∆H ?

(1)    2C2H2(g) + 5O2(g) → 4CO2(g) + 2H2O (l)   ∆H1 = -2602 kJ

(2)    2C2H6(g) + 7O2(g) → 4CO2(g) + 6H2O (l)  ∆H1 = -3123 kJ

(3)     H2(g) + ½O2(g) → H2O (l)                          ∆H3 = -286 kJ

5. חשבו את שנוי האנתלפיה של התגובה הבאה בעזרת שינוי אנתלפיה של התגובות הנותנות:

2N2(g) + 5O2(g) → 2N2O5(g)   ∆H  ?

 (1)    2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l)             ∆H1 = -572 kJ

 (2)     N2O5(g) + H2O(l) → 2HNO3(l)    ∆H2 = -76.6 kJ

                (3)     2N2(g) + 6O2(g) + 2H2(g)  → 4HNO3(l)   ∆H3 = -696.78 kJ

6. חשבו את שנוי האנתלפיה של התגובה הבאה בעזרת שינוי אנתלפיה של התגובות הנותנות:

CH4(g)   +  NH3(g)  →  HCN(g) +  3H2(g)    ∆H  ?

  (1)    N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)                 ∆H1 = -91.8 kJ

  (2)    C(s)  +   2H2(g) → CH4(g)                 ∆H2 = -74.9 kJ

        (3)   2C(s)  +   H2(g) + N2(g)  → 2HCN(g)  ∆H3 = +270.3kJ