Suponiendo comportamiento de gas ideal, ¿cómo puedo saber si el cambio en la entalpía es igual al cambio en la energía interna?

Question

Si el gas ideal es el comportamiento asumido, por cuál de las siguientes reacciones no $\Delta H = \Delta U$?

\begin{align} \tag{a} \ce{N2O4 &-> 2 NO2(g)}\\ \tag{b} \ce{CH4(g) + 2 O2(g) &-> CO2(g) + 2 H2O (l)}\\ \tag{c} \ce{SO2(g) + 1/2 O2(g) &-> SO3(g)}\\ \tag{d} \ce{Br2(l) + 3 Cl2(g) &-> 2 BrCl3(g)}\\ \tag{e} \ce{Cl2(g) + F2(g) &-> 2 ClF (g)}\\ \end{align}

La respuesta correcta es la (e), y sólo quiero asegurarme de que entiendo el por qué. Para $\Delta U = \Delta H$, no se puede hacer trabajo como $\Delta U = H - W$ (donde $W$ es el trabajo realizado por el gas).

Esto significa que el número total de moléculas que no se puede cambiar, de lo contrario, un cambio de volumen que va a ocurrir, causando que el trabajo se realiza sobre las moléculas o las moléculas para hacer el trabajo. Del mismo modo, los cambios de fase requerirá también el trabajo que se realiza en las moléculas. Por lo tanto, podemos descartar (a), (b), (c) y (d)?

No estoy seguro de si esto es demasiado simplista o la forma correcta de pensar acerca de este problema.

Answer 1

De que te saliera bien, y realmente no hay nada que agregar. Mismo número de moléculas que significa que no hay cambio en el volumen, por lo tanto no se trabaja, por lo tanto $\Delta H=\Delta U$.

En una nota de lado, me parece difícilmente creíble que la quema de metano (b) el resultado será que en el agua líquida, pero si el problema de la declaración fue dada a usted exactamente como esta, bueno, que así sea.

Answer 2

El calor de reacción, por convención, se define en términos de la cantidad de calor que debe ser agregado en el logro de la transición a temperatura constante y que la presión de un estado de equilibrio termodinámico de los productos puros a un equilibrio termodinámico estado de pura reactivos. Si los estados inicial y final resultan ser a temperatura ambiente, a continuación, especificar el agua líquida de los productos es perfectamente razonable.