برای حل این مسأله، باید از قانون هس استفاده کنید. دو معادله داده شده به همراه تغییرات آنتالپی آنها به شرح زیر است:
1. \( C + \frac{1}{2} O_2 \rightarrow CO \)
\(\Delta H = -110.5 \text{ kJ/mol}\)
2. \( 2CO + O_2 \rightarrow 2CO_2 \)
\(\Delta H = -283.0 \text{ kJ/mol} \)
(چون واکنش \(\Delta H = -283.0 \times 2 = -566.0 \text{ kJ/mol}\) است برای دو مول CO)
برای واکنش کلی:
\[
C + O_2 \rightarrow CO_2
\]
باید مجموع آنتالپیهای واکنشهای بالایی را بدست آورید.
برای این کار ابتدا واکنش اول را بهصورت مستقیم و واکنش دوم را ضرب در 2 کرده و سپس به هم اضافه میکنید:
\[
C + \frac{1}{2} O_2 \rightarrow CO \quad \Delta H_1 = -110.5 \text{ kJ/mol}
\]
\[
2CO + O_2 \rightarrow 2CO_2 \quad \Delta H_2 = -566.0 \text{ kJ/mol}
\]
برای تغییرات \(\Delta H\) کل:
\[
\Delta H_{\text{کل}} = \Delta H_1 + \Delta H_2 = -110.5 + (-283.0) \times 2 = -393.0 \text{ kJ/mol}
\]
اما از آنجایی که فقط \(\Delta H\) یک مول کربن مصرف شده را نیاز دارید:
آنتالپی برای یک مول کربن برابر منفی \(393.0 \text{ kJ/mol} \) است.
اگر 1.72 کیلوگرم وازن داشته باشید:
\[
\text{جرم مولی کربن} = 12 \text{ گرم/مول}
\]
\[
\text{تعداد مول} = \frac{1720 \text{ گرم}}{12 \text{ گرم/مول}} = 143.33 \text{ مول}
\]
پس انرژی آزاد شده:
\[
\text{انرژی آزاد شده} = 143.33 \times -393.0 = -56316.69 \text{ kJ}
\]
بنابراین از سوزاندن 1.72 کیلوگرم کربن، حدود \( 56317 \text{ kJ} \) انرژی آزاد میشود.