Сколько теплоты выделяется или поглощается при реакции CH4 + Cl2 = CH3Cl + HCl? Ответ представьте в ккал/моль

Для решения данной задачи нам потребуется знание о теплореакциях и тепловых эффектах реакций. В данной реакции мы имеем образование веществ, поэтому для решения задачи нам необходимо знать значения стандартных энтальпий образования каждого вещества.

Стандартная энтальпия образования (\(\Delta H_f^\circ\)) — это тепловой эффект реакции образования 1 моля вещества из элементарных веществ в стандартных состояниях при температуре 298 К и давлении 1 атмосфера.

Теперь давайте найдем значения стандартных энтальпий образования для всех веществ, участвующих в реакции:

- \(CH_4\) (метан) - \(-74.9 \, \text{ккал/моль}\)
- \(Cl_2\) (хлор) - \(0 \, \text{ккал/моль}\)
- \(CH_3Cl\) (хлорметан) - \(-31.5 \, \text{ккал/моль}\)
- \(HCl\) (соляная кислота) - \(-22.1 \, \text{ккал/моль}\)

Теперь можем перейти к решению задачи. Для этого воспользуемся законом Гесса, который гласит, что тепловой эффект реакции равен разности между суммой стандартных энтальпий образования продуктов и суммой стандартных энтальпий образования реагентов.

Теплота реакции (\(\Delta H_r^\circ\)) будет равна:

\[\Delta H_r^\circ = \sum \Delta H_f^\circ_{\text{продуктов}} - \sum \Delta H_f^\circ_{\text{реагентов}}\]

Подставим известные значения и вычислим:

\[\Delta H_r^\circ = (-31.5 - (-74.9)) + (-22.1 - 0) = 43.4 \, \text{ккал/моль}\]

Таким образом, в результате данной реакции выделяется 43.4 ккал теплоты на 1 моль реагирующих веществ.