Test deg selv-oppgaver

Her er løsningsforslag til Test deg selv-oppgavene i læreboken (2018).

6.1.1 Eksempler på åpne systemer: Kopp, skål, innsjø, hav
Eksempler på lukkede systemer: Flaske med kork, isboks med lokk.
Eksempler på isolerte systemer: Termos, lukkede kjøleskap.


6.1.2 a) En prosess som krever energi i form av varme er en endoterm prosess.
b) En prosess som gir fra seg energi i form av varme er en eksoterm prosess.


6.1.3 Eksempler på endoterme prosesser: Smelting, fordamping, oppløsning av forskjellige salter f.eks. NH4Cl.
Eksempler på eksoterme prosesser: Forbrenningsreaksjoner, kondensering, frysning/størkning, oppløsning av forskjellige salter f.eks. NaOH.

6.1.4 Kondenseringsprosesser er endoterme prosesser fordi prosessen krever energi i form av varme.


6.2.1 Et stearinlys som brenner er en eksoterm reaksjon, reaksjonen gir fra seg energi i form av varme.

6.2.2 Først finner man hvor mange mol etanol som må forbrennes for å frigjøre 5000 kJ: 5000 kJ / 1368 kJ/mol = 3,65 mol. Deretter finner man massen ved hjelp av mengde og molar masse: m = n ⋅ Mm = 3,65 mol ⋅ 46,07 g/mol  = 168,38 g


6.3.1 Alle bindingsentalpier har positivt fortegn, energi må tilføres for å bryte bindingene.

6.3.2 I forbrenning av etan (2C2H6 + 7O2 → 4CO+ 6H2O), blir summen av bindingsentalpiene slik: 1/2(12 ⋅ 412 kJ/mol + 2 ⋅ 348 kJ/mol + 7 ⋅ 496 kJ/mol - 8 ⋅ 805 kJ/mol - 12 ⋅ 463 kJ/mol = -1442 kJ/mol

6.3.3 Reaksjonsentalpien for dannelse av vanndamp (2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)) regnet ut ved hjelp av dannelsesentalpier blir: ΔH = ΔHprod - ΔHreak = 2 ⋅ (-242 kJ/mol) - (2 ⋅ 0 kJ/mol + 0 kJ/mol) = -484 kJ/mol


6.4.1 Løsningsentalpien til saltet er:
E = m ⋅ ΔT ⋅ 4,18 J/(g ⋅ °C) = 250 g ⋅ 5 °C ⋅ 4,18 J/(g ⋅ °C) = 5,22 kJ.
For å regne om til kJ/mol finner man stoffmengde og deler på denne:
(5,22 kJ)/(0,07 mol) = 71,14 kJ/mol, så tar man hensyn til at prosessen er eksoterm, altså vil fortegnet være negativt: -71,14 kJ/mol



6.5.1 a) Prosessen har et negativt fortegn for entropiendringen.
b) 92,9 J/(K⋅mol) -213,9 J/(K⋅mol) - 39,8 J/(K⋅mol) = -160,8 J/(K⋅mol)

6.5.2 Forbrenningsprosessen av pentan: C5H12 + 8O2 → 5CO+ 6H2O
a) Forbrenning av pentan vil ha et positivt fortegn på entropiendringen.
b) 5 ⋅ 213,8 J/(K⋅mol) + 6 ⋅ 188,8 J/(K⋅mol) - 349 J/(K⋅mol) - 8 ⋅ 205,1 J/(K⋅mol) = 212,0 J/(K⋅mol)


6.6.1 Symbolet er G og benevningen er kJ/mol.

6.6.2 Dersom endringen i gibbsenergien er negativ er reaksjonen spontan.

6.6.3 Selv om reaksjonen er spontan, betyr det ikke at den skjer fort, omdanning av diamant til grafitt skjer over veldig lang tid fordi aktiveringsenergien er høy.