3.4.1 Stanovení slučovací entalpie z kalorimetricky zjištěných dat

fig/tnt.gif Při experimentu, jehož cílem bylo určení slučovací entalpie trinitrotoluenu (TNT), bylo zjištěno, že během totálního spálení 0,1 g TNT (mTNT) v kalorimetrické bombě přešlo při 25 °C do okolí teplo Q = 1500 J. Pomocí slučovacích tepel CO2(g) a H2O(l) určete slučovací teplo TNT. Molární hmotnost TNT je 227 g/mol; slučovací tepla při 25 °C nalezněte v tabulkách.

Výsledek

Δsp = −3,397 . 103 kJ/  mol    sl)TNT  =  − 72,17   kJ/  mol

Řešení

V kalorimetru při spalování TNT probíhá reakce
                        C7H5N3O6(s) + $..$ O2(g) = 7 CO2(g) + $..$ N2(g) +$..$ H2O(l) ,
pro níž (děj při konstantním objemu) platí

displaymath

Změna entalpie pro tuto reakci bude podle definiční rovnice entalpie dána (uvažujeme-li, že látky v plynném stavu se chovají podle stavové rovnice ideálního plynu a objemy látek v kapalném a tuhém stavu zanedbáváme) vztahem

displaymath

Podle Hessova zákona (3.20) platí

displaymath

a odtud vyplývá

displaymath