Energi frigivet i lithium-vand-reaktion:Beregning og forklaring

Reaktion:

2 Li(s) + 2 H2O(l) → 2 LiOH(aq) + H2(g)

Enthalpiændring (ΔH) Beregning:

Du skal slå standardentalpierne for dannelse (ΔHf°) op for hver forbindelse, der er involveret i reaktionen. Disse værdier findes typisk i kemi lærebøger eller online databaser.

Her er et forenklet eksempel, der bruger hypotetiske ΔHf°-værdier (du skal slå de faktiske værdier op):

* ΔHf° [LiOH(aq)] =-485 kJ/mol

* ΔHf° [H₂(g)] =0 kJ/mol (per definition)

* ΔHf° [Li(s)] =0 kJ/mol (per definition)

* ΔHf° [H2O(l)] =-286 kJ/mol

Brug af Hess' lov:

ΔH =[Σ ΔHf° (produkter)] - [Σ ΔHf° (reaktanter)]

ΔH =[2 * (-485 kJ/mol) + 0] - [2 * 0 + 2 * (-286 kJ/mol)]

ΔH =-970 kJ/mol + 572 kJ/mol

AH =-398 kJ/mol

Vigtig bemærkning: Dette resultat er for reaktionen af *to* mol lithium. For at få energien pr. mol lithium skal du dividere med 2:

-398 kJ/mol / 2 =-199 kJ/mol

Derfor frigiver lithiums reaktion med vand cirka 199 kJ energi pr. mol lithium.

Sikkerhed:

Husk, at denne reaktion er meget kraftig og producerer brintgas, som er brandfarlig. Håndter altid lithium og vand med ekstrem forsigtighed og udfør aldrig dette eksperiment uden korrekt sikkerhedsudstyr og overvågning.