Для составления термохимического уравнения горения кальция необходимо сначала определить химическую реакцию, которая происходит при сгорании кальция, а затем учесть количество выделившейся теплоты.
Химическая реакция горения кальция в присутствии кислорода можно записать следующим образом:
[ 2 \text{Ca} + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{CaO} ]
Чтобы составить термохимическое уравнение, необходимо определить энтальпию реакции.
Молекулярная масса кальция (Ca):
Атомная масса кальция равна 40 г/моль.
Количество вещества кальция:
Масса кальция = 8 г.
Количество вещества (( n )) кальция можно найти по формуле:
[
n = \frac{\text{масса}}{\text{молекулярная масса}} = \frac{8 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.2 \text{ моль}
]
Энтальпия реакции:
При сгорании 8 г кальция выделилось 127 кДж теплоты. Рассчитаем энтальпию реакции на 1 моль кальция.
Так как 0.2 моль кальция выделяет 127 кДж,
[
\Delta H_{\text{на 1 моль}} = \frac{127 \text{ кДж}}{0.2 \text{ моль}} = 635 \text{ кДж/моль}
]
Однако эта величина относится к одному молю кальция, а в уравнении реакции участвуют 2 моля кальция, поэтому общая энтальпия реакции будет удвоена:
[
\Delta H_{\text{реакции}} = 2 \times 635 \text{ кДж/моль} = 1270 \text{ кДж}
]
Термохимическое уравнение:
Теперь можно записать термохимическое уравнение, включив в него значение выделившейся теплоты:
[
2 \text{Ca} + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{CaO} \quad (\Delta H = -1270 \text{ кДж})
]
Знак минус перед значением энтальпии указывает на то, что реакция экзотермическая, то есть тепло выделяется.
Итак, термохимическое уравнение горения кальция выглядит следующим образом:
[
2 \text{Ca} + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{CaO} \quad (\Delta H = -1270 \text{ кДж})
]