Càlcul de l’entalpia de formació del clorur d’hidrogen gasós

Calcula l’entalpia de formació del clorur d’hidrogen ($\mathrm{HCl(g)}$), utilitzant les energies d’enllaç proporcionades:

La reacció de formació del clorur d’hidrogen és:

$$\frac{1}{2} \mathrm{H_2(g)} + \frac{1}{2} \mathrm{Cl_2(g)} \to \mathrm{HCl(g)} \quad \Delta H$$

Solució:

Utilitzem el mètode basat en les energies d’enllaç per calcular l’entalpia de formació. L’entalpia de reacció es calcula com:

$$\Delta H_{\text{reacció}} = E_{\text{enllaços trencats}} – E_{\text{enllaços formats}}$$

1. Equació de formació:
   $$\frac{1}{2} \mathrm{H_2(g)} + \frac{1}{2} \mathrm{Cl_2(g)} \to \mathrm{HCl(g)}$$
2. Càlcul de l’energia dels enllaços trencats:

• Trencament de (\frac{1}{2}) enllaç H–H:
  $$\frac{1}{2} \times 436 = 218 \, \mathrm{kJ}$$
• Trencament de (\frac{1}{2}) enllaç Cl–Cl:
  $$\frac{1}{2} \times 243 = 121.5 \, \mathrm{kJ}$$
• Total energia necessària per trencar els enllaços:
  $$218 + 121.5 = 339.5 \, \mathrm{kJ}$$

1. Càlcul de l’energia dels enllaços formats:

• A la molècula de (\mathrm{HCl}), es forma 1 enllaç H–Cl:
  $$1 \times 431 = 431 \, \mathrm{kJ}$$

1. Càlcul de l’entalpia de reacció:
   $$\Delta H_{\text{reacció}} = E_{\text{trencats}} – E_{\text{formats}} = 339.5 – 431 = -91.5 \, \mathrm{kJ}$$

Conclusió:

L’entalpia de formació del clorur d’hidrogen gasós ($\mathrm{HCl(g)}$) és -91.5 kJ/mol, indicant que la reacció és exotèrmica.