برای محاسبه تغییرات آنتالپی \((\Delta H)\) در واکنش اصلی \(2A(g) \rightarrow B(g) + C(s)\)، از قانون هس استفاده میکنیم که بیان میکند تغییر آنتالپی کل یک واکنش برابر با مجموع تغییرات آنتالپی مراحل جزئی آن واکنش است.
ابتدا باید معادلات را مشخص کنیم تا به واکنش اصلی برسیم:
1. \(E(g) + F(g) \rightarrow B(g)\) با \(\Delta H = -50 \, \text{kJ}\)
2. \(G(g) + E(g) + F(g) \rightarrow C(g)\) با \(\Delta H = -110 \, \text{kJ}\)
3. \(4F(g) \rightarrow A(g)\) با \(\Delta H = -58 \, \text{kJ}\)
4. \(2E(g) + G(g) \rightarrow 2F(g)\) با \(\Delta H = -115 \, \text{kJ}\)
5. \(C(s) \rightarrow C(g)\) با \(\Delta H = 55 \, \text{kJ}\)
حالا مراحل را طوری تنظیم میکنیم که به رابطه اصلی برسیم:
- معادله 5 را برعکس میکنیم:
\[ C(g) \rightarrow C(s) \quad \Delta H = -55 \, \text{kJ} \]
- از معادله 1 استفاده میکنیم:
\[ E(g) + F(g) \rightarrow B(g) \quad \Delta H = -50 \, \text{kJ} \]
- معادله 2 را مستقیم به کار میبریم:
\[ G(g) + E(g) + F(g) \rightarrow C(g) \quad \Delta H = -110 \, \text{kJ} \]
- معادله 3 را با تقسیم بر دو وارونه میکنیم:
\[ A(g) \rightarrow 2F(g) \quad \Delta H = 2 \times 58 = 116 \, \text{kJ} \]
- معادله 4 را باید برعکس کنیم:
\[ 2F(g) \rightarrow 2E(g) + G(g) \quad \Delta H = 115 \, \text{kJ} \]
حالا با جمع کردن این معادلات:
- \(-55 + (-50) + (-110) + 116 + 115\)
\[
\Delta H_{\text{total}} = +16 \, \text{kJ}
\]
پس \(\Delta H\) واکنش اصلی \(16 \, \text{kJ}\) است.
