A termokémia az emelt szintű érettségi egyik biztos pontszerzője, mert a Hess-tétel alkalmazása gyakorlatilag egyetlen képletre vezethető vissza. A hibák szinte mindig az előjelekből származnak.
Mit kell tudni erről a témakörről az emelt szintű érettségin?
- Exoterm reakcióban hő szabadul fel, a reakcióhő (ΔH) negatív.
- Endoterm reakcióban hő nyelődik el, a ΔH pozitív.
- A képződéshő az az energiaváltozás, amely 1 mol vegyület elemeiből való képződését kíséri standard állapotban.
- Az elemek standard képződéshője definíció szerint nulla.
- Hess-tétel: a reakcióhő független az úttól, csak a kiindulási és a végállapottól függ.
- Számítás: ΔH(reakció) = Σ ΔH(termékek képződéshői) − Σ ΔH(kiindulási anyagok képződéshői), az együtthatókkal szorozva.
Kidolgozott mintafeladat
Számítsuk ki a metán égéshőjét! Képződéshők: CH₄: −74,8; CO₂: −393,5; H₂O(f): −285,8 kJ/mol.
Megoldás
- 1Rendezett egyenlet: CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O.
- 2Az oxigén elem, ezért a képződéshője 0.
- 3Termékek összege: (−393,5) + 2·(−285,8) = −393,5 − 571,6 = −965,1 kJ/mol.
- 4Kiindulási anyagok összege: (−74,8) + 2·0 = −74,8 kJ/mol.
- 5ΔH = −965,1 − (−74,8) = −965,1 + 74,8 = −890,3 kJ/mol.
A metán égéshője −890,3 kJ/mol, tehát a reakció erősen exoterm.
Tipikus hibák, amiket érdemes elkerülni
- A kivonás előjelét elrontják: a kiindulási anyagok összegét kell kivonni a termékekéből, nem fordítva.
- Az együtthatókkal nem szorozzák meg a képződéshőket.
- Az elemek képződéshőjét nem nullának veszik.
- A víz halmazállapotát figyelmen kívül hagyják — a folyékony és a gáz halmazállapotú víz képződéshője eltér.
Nézd meg a teljes videóleckét ebből a témakörből
Czirók Ede kb. 40 perces videójában lépésről lépésre, több kidolgozott feladaton keresztül vezeti végig a témakört. Regisztráció után egy perces előnézetet ingyen megnézhetsz.
Gyakori kérdések
Mit mond ki a Hess-tétel?
Azt, hogy egy kémiai reakció hőeffektusa csak a kiindulási és a végállapottól függ, attól függetlenül, hogy hány lépésben és milyen úton megy végbe a folyamat. Ezért egy nehezen mérhető reakcióhő kiszámolható más, könnyebben mérhető reakciók hőeffektusainak összegzésével.
Miért nulla az elemek képződéshője?
Mert a képződéshő definíció szerint az elemekből való képződés energiaváltozása. Egy elem önmagából történő „képződése” nem jár energiaváltozással, ezért standard állapotban, a legstabilabb módosulatra vonatkoztatva nulla. Fontos: ez csak a legstabilabb módosulatra igaz — például a grafitra, nem a gyémántra.