Video Transcript
En utilisant les enthalpies standard de formation du tableau fourni, quelle est l’enthalpie standard de réaction pour la décomposition du chlorure d’ammonium ?
NH4Cl solide réagit pour former NH3 gaz plus HCl gaz.
Étant donné qu’il peut être difficile de mesurer l’enthalpie de certains types de réactions, les chimistes calculent les variations d’enthalpie en utilisant les données d’enthalpie d’autres réactions. Dans cette question, nous devons calculer la variation d’enthalpie pour la décomposition du chlorure d’ammonium. Nous pouvons calculer cette variation d’enthalpie indirectement en utilisant les enthalpies standard de formation et en créant un cycle de Hess.
L’enthalpie standard de formation correspond à la variation d’enthalpie lorsqu’une mole de substance est formée à partir de ses éléments constitutifs dans leurs états standard et dans des conditions standard. Pour créer notre cycle de Hess, nous pouvons commencer par écrire l’équation équilibrée fournie dans le problème et l’étiqueter comme réaction un. En dessous du cycle, nous devons écrire les éléments constitutifs des réactifs et des produits, qui sont l’azote, l’hydrogène et le chlore. Nous devons utiliser un indice de deux pour tous ces éléments, car ils existent sous forme de molécules diatomiques dans leur état standard.
Maintenant, dessinons une flèche depuis les éléments jusqu’au réactif chlorure d’ammonium. Cette réaction représente la formation d’une mole de chlorure d’ammonium à partir de ses éléments constitutifs. Pour équilibrer cette équation, nous avons besoin d’un coefficient de un-demi devant N2, d’un coefficient de deux devant H2 et d’un coefficient de un-demi devant Cl2. Étiquetons cette réaction comme la réaction deux.
Maintenant, dessinons une flèche des éléments aux produits et étiquetons cette réaction comme la réaction trois. Cette équation est déjà équilibrée et représente la formation d’une mole d’ammoniac gazeux et d’une mole de chlorure d’hydrogène gazeux à partir de leurs éléments constitutifs. En utilisant le cycle de Hess que nous avons créé, nous pouvons affirmer que la variation d’enthalpie de la réaction un est égal à la variation d’enthalpie de la réaction deux plus la variation d’enthalpie de la réaction trois.
Cependant, il est important de noter que lors du déplacement dans le cycle, la réaction deux se fait dans le sens opposé de la flèche. Pour cette raison, nous devrons changer le signe de la variation d’enthalpie de la réaction deux dans notre équation.
Maintenant, pour calculer la variation d’enthalpie de la réaction un, nous devons insérer les valeurs correctes affichées dans le tableau fourni. Nous devons utiliser moins 314 kilojoules par mole, qui est l’enthalpie standard de formation du chlorure d’ammonium, comme étant la variation d’enthalpie de la réaction deux. Nous devons additionner les enthalpies standard de formation pour l’ammoniac gazeux et pour le chlorure d’hydrogène gazeux afin de calculer la variation d’enthalpie de la réaction trois. Après simplification, nous obtenons Δ𝐻 un égal 314 kilojoules par mole moins 138 kilojoules par mole. Après soustraction, le résultat est de plus 176 kilojoules par mole.
Par conséquent, l’enthalpie standard de réaction pour la décomposition du chlorure d’ammonium est de plus 176 kilojoules par mole.
