C(s) + CO2 (g) → 2CO (g) 28 Kcal
Στο 1 mol απαιτούνται 1 mol και απορροφάται θερμότητα 28 Kcal
Στα χ mol απαιτούνται χ mol και απορροφάται θερμότητα 28 ∙ χ Kcal
2C(s) + Ο2 (g) → 2CO (g) -56 Kcal
Στα 2 mol απαιτείται 1 mol εκλύεται θερμότητα 56 Kcal
Στα ψ mol ψ/2 mol και εκλύεται θερμότητα 56 ∙ ψ/2 Kcal = 28 ψ Kcal
Συνολικά δηλαδή έχουμε:
q = 28 ∙ χ – 28 ∙ ψ (αφού η πρώτη απορροφά και η δεύτερη εκλύει)
Το CO2 (g) και Ο2 (g) είναι ισομοριακό και ίσο με 112 L σε STP δηλ.
Άρα n CO2 = n Ο2 (αφού είναι ισομοριακό) δηλ. χ= ψ/2 οπότε ψ= 2χ
Επίσης ο όγκος είναι 112 L σε STP
n CO2 + n Ο2 = 112 / 22,4 = 5 mol
χ + ψ/2 = 5
χ + 2χ/2 = 5
χ + χ = 5
άρα χ = 2,5 mol οπότε ψ= 5 mol
Κατά συνέπεια: q = 28 ∙ χ – 28 ∙ ψ = 28∙2,5- 28∙5= – 70 Kcal
δηλαδή εκλύονται 70 Kcal
β) Για να μην παρατηρηθεί θερμική μεταβολή q = 0 δηλ.
28 ∙ χ – 28 ∙ ψ = 0
28 ∙ χ = 28 ∙ ψ
χ = ψ
Μας ζητείται η αναλογία όγκων των CO2 (g) και Ο2 (g) δηλ. VCO2 / VΟ2 όμως μπορούμε να αναφερθούμε στην αναλογία nCO2 / nΟ2 (αφού είναι γνωστό ότι η αναλογία mol είναι και αναλογία όγκων)
nCO2 / nΟ2 = χ / ψ/2 = 2χ / ψ = 2χ / χ = 2 / 1
γ) Είναι γνωστό ότι σε 100 mοl αέρα περιέχονται 20 mοl Ο2
Χρειαζόμαστε Ζ mοl ψ/2 mοl
Δηλ. 20 Ζ = 50 ψ άρα Ζ = 2,5 ψ και
nCO2 / nαέρα = χ / 2,5 ψ = χ / 2,5 χ = 1 / 2,5 = 2/5