Έλεγχος μονάδων, συνθηκών και ορίων

Με μια ματιά

Ελέγχεις ότι η θερμοχημική εξίσωση μένει ισοσταθμισμένη και συμφωνεί με τα δεδομένα ως προς αντιδρώντα, προϊόντα, συντελεστές, φυσικές καταστάσεις, πίεση και θερμοκρασία. Συνδέεις τον ενδόθερμο ή εξώθερμο χαρακτήρα με το πρόσημο της $\deltaH$ για το αντιδρών σύστημα. Χρησιμοποιείς μονάδα ενέργειας. Κλιμακώνεις τη μεταβολή ενθαλπίας με τον ίδιο παράγοντα με την ποσότητα του δείγματος. Δίνεις αποτέλεσμα με πρόσημο, μονάδα και τις συνθήκες της αντίδρασης όπως γράφεται.

2Μέθοδος

1. Καταγράφεις την αντίδραση και τις δηλωμένες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας. Δεν αλλάζεις κανένα δεδομένο.
2. Ελέγχεις την ισοστάθμιση, τους συντελεστές και τις φυσικές καταστάσεις. Συγκρίνεις κάθε σύμβολο με τη δοσμένη εξίσωση.
3. Ελέγχεις το πρόσημο της μεταβολής ενθαλπίας για το αντιδρών σύστημα. Η ενδόθερμη αντίδραση έχει θετικό πρόσημο και η εξώθερμη αρνητικό. Συγκρίνεις το πρόσημο με τον χαρακτηρισμό της αντίδρασης.
4. Γράφεις τη θερμότητα με μονάδα ενέργειας, όπως $\unit{J}$ ή $\unit{kJ}$. Την περιγράφεις ως μεταφορά ενέργειας, όχι ως αποθηκευμένη ιδιότητα ή συνώνυμο της ενθαλπίας.
5. Εκφράζεις την ποσότητα του δείγματος σε mol. Διαιρείς με τα mol που αντιστοιχούν στον συντελεστή της δοσμένης εξίσωσης. Πολλαπλασιάζεις τη μεταβολή ενθαλπίας με αυτόν τον παράγοντα. Ελέγχεις ότι η απόλυτη τιμή ακολουθεί την κλιμάκωση.
6. Γράφεις το τελικό αποτέλεσμα με πρόσημο και μονάδα. Αναφέρεις την αντίδραση και τις συνθήκες στις οποίες ισχύει.

3Έλεγχος πρόσημου και μονάδας

Ερώτημα σύντομης απάντησης, 3 μονάδες. Εξέτασε μια ενδόθερμη θερμοχημική αντίδραση. Θεώρησε ως ακριβές διδακτικό δεδομένο ότι η μεταβολή ενθαλπίας της αντίδρασης όπως γράφεται έχει μέτρο:

Μια απάντηση χαρακτηρίζει την αντίδραση εξώθερμη και γράφει:

Εντόπισε τα λάθη και γράψε τη διορθωμένη απάντηση.

Σκέψου το επόμενο βήμα πριν το ανοίξεις.

1. Δείξε το βήμα 1

   Χρησιμοποιείς τον δοσμένο ενδόθερμο χαρακτήρα της αντίδρασης.

2. Δείξε το βήμα 2

   Διορθώνεις το πρόσημο, επειδή η μεταβολή ενθαλπίας του αντιδρώντος συστήματος είναι θετική.

3. Δείξε το βήμα 3

   Αντικαθιστάς τη μονάδα ποσότητας ουσίας με τη δοσμένη μονάδα ενέργειας και γράφεις:

   $$\deltaH=+24\,\unit{kJ}$$

4Έλεγχος στοιχειομετρικής κλιμάκωσης

Θεώρησε ως ακριβές διδακτικό δεδομένο την ακόλουθη αντίδραση. Η τιμή αναφοράς και η αντίδραση του δείγματος αφορούν την ίδια σταθερή πίεση και θερμοκρασία:

Θεώρησε ως ακριβές διδακτικό δεδομένο ότι η μεταβολή ενθαλπίας για την εξίσωση όπως γράφεται είναι:

Βρες τη μεταβολή ενθαλπίας όταν αντιδρούν $0{,}50\,\unit{mol}$ της $\chem{SO_2}$ στις ίδιες συνθήκες.

Σκέψου το επόμενο βήμα πριν το ανοίξεις.

1. Δείξε το βήμα 1

   Ελέγχεις ότι χρησιμοποιείς την ίδια αντίδραση, τις ίδιες φυσικές καταστάσεις και τις ίδιες συνθήκες.

2. Δείξε το βήμα 2

   Συγκρίνεις τη δοσμένη ποσότητα με τα $2\,\unit{mol}$ της $\chem{SO_2}$ που αντιστοιχούν στην εξίσωση:

   $$\frac{0{,}50}{2}=0{,}25$$
3. Δείξε το βήμα 3

   Πολλαπλασιάζεις τη μεταβολή ενθαλπίας με τον ίδιο παράγοντα:

   $$\deltaH=0{,}25\cdot\left(-198\,\unit{kJ}\right)=-49{,}5\,\unit{kJ}$$
4. Δείξε το βήμα 4

   Ελέγχεις το όριο: ο παράγοντας είναι μικρότερος από 1, άρα η απόλυτη τιμή του αποτελέσματος είναι μικρότερη από $198\,\unit{kJ}$.

5Συνηθισμένα λάθη

• Αν γράψεις λάθος πρόσημο στη μεταβολή ενθαλπίας, σύγκρινέ το με τον ενδόθερμο ή εξώθερμο χαρακτήρα και με τη φορά μεταφοράς θερμότητας. Διόρθωσε το πρόσημο ώστε και οι τρεις δηλώσεις να συμφωνούν.
• Αν παραλείψεις τη μονάδα ενέργειας ή γράψεις μόνο μονάδα ποσότητας ουσίας, το αποτέλεσμα δεν εκφράζει ενέργεια. Γράψε μονάδα όπως $\unit{kJ}$ δίπλα στη μεταβολή ενθαλπίας.
• Αν αλλάξεις φυσική κατάσταση, αντιδρών ή συνθήκη, δεν χρησιμοποιείς πια την ίδια θερμοχημική βάση. Σύγκρινε ξανά όλα τα σώματα και τις συνθήκες με τη δοσμένη εξίσωση πριν υπολογίσεις.
• Αν πολλαπλασιάσεις τους συντελεστές, πολλαπλασίασε με τον ίδιο παράγοντα και τη μεταβολή ενθαλπίας. Έλεγξε ότι η ενεργειακή τιμή ακολουθεί τη στοιχειομετρική κλιμάκωση.
• Αν περιγράψεις τη θερμότητα ως αποθηκευμένη ιδιότητα ή ως άλλο όνομα της ενθαλπίας, χάνεις τη φυσική της σημασία. Περιέγραψέ την ως ενέργεια που μεταφέρεται λόγω διαφοράς θερμοκρασίας.

6Κριτήρια αξιολόγησης

• Καταγράφεις χωρίς αλλαγές την αντίδραση και τις δηλωμένες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας.

• Ελέγχεις την ισοστάθμιση, τους στοιχειομετρικούς συντελεστές και τις φυσικές καταστάσεις.

• Συνδέεις σωστά τον ενδόθερμο ή εξώθερμο χαρακτήρα και τη φορά μεταφοράς της ενέργειας με το πρόσημο της μεταβολής ενθαλπίας.

• Χρησιμοποιείς μονάδα ενέργειας και περιγράφεις τη θερμότητα ως μεταφερόμενη ενέργεια.

• Κλιμακώνεις τη μεταβολή ενθαλπίας με τον ίδιο παράγοντα που συνδέει την ποσότητα του δείγματος με τη στοιχειομετρική αντίδραση.

• Παρουσιάζεις τελικό αποτέλεσμα με πρόσημο, μονάδα και σαφή αναφορά στην αντίδραση και στις συνθήκες.