При сгорании 5 л (н. у.) моносилана до и выделяется 338,0 кДж теплоты. Оцените среднюю энергию связи в силане, если известны следующие данные:

Добавлена: 02.05.2026
Обновлена: 02.05.2026
Предмет: Химия
Автор: Кэмп

#Физическая химия
#Химическая термодинамика

При сгорании 5 л (н. у.) моносилана до и выделяется 338,0 кДж теплоты. Оцените среднюю энергию связи в силане, если известны следующие данные:

Условие:

При сгорании 5 л (н. у.) моносилана $\mathrm{SiH}_{4(\mathrm{r})}$ до $\mathrm{SiO}_{2(\mathrm{r})}$ и $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\text{ж})}$ выделяется 338,0 кДж теплоты. Оцените среднюю энергию связи $\mathrm{Si}-\mathrm{H}$ в силане, если известны следующие данные: $

\begin{array}{l} \Delta_{\text {дисс }} H_{298}^{\circ}\left(\mathrm{H}_{2(\mathrm{r})}\right)=432,0 \text { кДж/моль, } \Delta_{\text {ат }} H_{298}^{\circ}\left(\mathrm{Si}_{(\mathrm{r})}\right)=445,2 \text { кДж/моль, } \\ \Delta_{f} H_{298}^{\circ}\left(\mathrm{SiO}_{2(\mathrm{r})}\right)=-908,3 \text { кДж/моль, } \Delta_{f} H_{298}^{\circ}\left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\text{ж})}\right)=-285,8 \text { кДж/моль. } \end{array}

Решение:

Нам дано, что при сгорании 5 л моносилана (при нормальных условиях, где 1 моль занимает 22,4 л) выделяется 338,0 кДж теплоты. При реакции сгорания силана можно записать уравнение реакции в виде

SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2O.

Поскольку кислород в стандартном состоянии (ΔfH = 0) его влияние учитываться не будет, а данные приведены для продуктов: ΔfH°(SiO2) = –908,3 кДж/моль, ΔfH°(H2O) = –285,8 кДж/моль.

Шаг 1. Определим число молей силана в 5 л.
При нормальных условиях 1 моль занимает 22,4 л. Следовательно,
n(SiH4) = 5 л / 22,4 л/моль ≈ 0,2232...