برای حل این مسئله از قانون هس استفاده میکنیم. ابتدا واکنشها را مطابق با آنچه در مسئله خواسته شده، ترکیب میکنیم تا به واکنش نهایی برسیم.
واکنش مورد نظر:
\[ \text{C}_{(s)} + \text{H}_2\text{O}_{(g)} \rightarrow \text{CO}_{(g)} + \text{H}_2\text{(g)} \]
واکنشهای داده شده:
1. \(\text{CO}_{2(g)} \rightarrow \text{C}_{(s)} + \text{O}_2{(g)}\) \( \Delta H = 393/5 \text{kJ} \)
2. \( 2\text{CO}_{(g)} + \text{O}_{2(g)} \rightarrow 2\text{CO}_2{(g)} \) \( \Delta H = -566 \text{kJ} \)
3. \( \text{H}_2{(g)} + \frac{1}{2} \text{O}_2{(g)} \rightarrow \text{H}_2\text{O}_{(g)} \) \(\Delta H = -241/8 \text{kJ} \)
حال عبارات بالا را باید با یکدیگر ترکیب کنیم تا به معادله نهایی برسیم:
1. معادله شماره 1 را معکوس میکنیم:
\[ \text{C}_{(s)} + \text{O}_2{(g)} \rightarrow \text{CO}_2{(g)} \] \( \Delta H = -393/5 \text{kJ} \)
2. معادله 2 را به جای \(\text{CO}_2\) جایگزین میکنیم تا \(\text{CO}\) را تولید کند:
\[ \text{CO}_2{(g)} \rightarrow \text{CO}_{(g)} + \frac{1}{2} \text{O}_2{(g)} \] \(\Delta H = 283 \text{kJ} \)
3. معادله 3 را به سمت راست تغییر شکل داده:
\[ \text{H}_2\text{O}_{(g)} \rightarrow \text{H}_{2{(g)}} + \frac{1}{2} \text{O}_2\text{(g)} \] \(\Delta H = 241/8 \text{kJ} \)
برای بهدست آوردن معادله اصلی:
\[ \text{C}_{(s)} + \text{H}_2\text{O}_{(g)} \rightarrow \text{CO}_{(g)} + \text{H}_2\text{(g)} \]
جمعآوری دلتا اچها:
\[
\Delta H = (-393/5 \text{ کلوین} ) + (283 \text{ کلوین }) + (241/8 \text{ کلوین })
\]
\[
\Delta H = -110.5 \text{ kJ/mol}
\]
بنابراین، تغییر آنتالپی (\(\Delta H\)) برای واکنش اصلی برابر با -110.5 کیلوژول بر مول است.
