Olomuotojen merkitseminen

Metanolin palaessa syntyy hiilidioksidia ja vettä. Happi ja hiilidioksidi ovat kaasuja, mutta mikä olomuoto tulee reaktioyhtälöön metanolille ja vedelle? Nehän ovat huoneenlämmössä nesteitä mutta palamislämpötilassa kaasuja.

Reaktioyhtälön lähtöaineet ja tuotteet ilmoittavat reaktion alku- ja lopputilan ottamatta kantaa siihen, miten näiden tilojen välillä kuljetaan. Jos siis poltetaan nestemäistä metanolia, on luonnollista merkitä reaktioyhtälöön lähtöaineeksi CH3OH (l), vaikka metanoli höyrystyykin ennen palamistaan. Merkintää voi käyttää yhtä hyvin polttokennolle, joka kuluttaa nestemäistä metanolia mutta jossa metanoli reagoi katalyytin pinnalle kiinnittyneenä.

Sellainen metanolin palamisen reaktioyhtälö, jossa lähtöaineena on CH3OH (l):n asemesta CH3OH (g), kuvaa eri tapahtumaa. Tällaisessa prosessissa metanoli on jo valmiiksi kaasuna. Höyrystymiseen on kulunut energiaa, joten reaktiossa syntyvä lämpö on pienempi.

Veden olomuodon valitseminen on ongelmallisempaa. Kun metanoli palaa avoimessa astiassa, lämpötila on yli 100 celsiusastetta ja vesi on kaasumaista, joten tuotteeksi merkitään H2O (g). Jos metanoli sen sijaan palaa vesihöyryllä kyllästyneessä kammiossa, vesi ei voi jäädä kaasutilaan vaan se tiivistyy, eli tuote on H2O (l).

Jos reaktion yksityiskohdista ei ole tietoa, lähtöaineet ja tuotteet ilmoitetaan usein siinä olomuodossa, jossa ne ovat 25 °C:n lämpötilassa ja 1 baarin paineessa. Tällöin metanolin palamisen reaktioyhtälö on:

2 CH3OH (l) + 3 O2 (g) → 2 CO2 (g) + 4 H2O (l)

 


Jaa:Facebooktwitterpinterestlinkedinmail