Ποια είναι η θερμότητα της αντίδρασης

Αν και η εξοικείωση με τον όρο «πρότυπο ενθαλπίας σχηματισμού» εμφανίζεται στην πλειονότητα των μαθημάτων της χημείας, όμως, χρησιμοποιείται ευρύτερα. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς κάθε τομέα δραστηριότητας, οι οποίες δεν θα έχουν χρησιμοποιήσει αυτό το φαινόμενο.

Εδώ είναι ένα παράδειγμα μόνο μερικά από αυτά, τα οποία είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε ποια είναι η θερμότητα της αντίδρασης. Επί του παρόντος, η αυτοκινητοβιομηχανία αναπτύσσεται σε ένα φανταστικό ρυθμό: ο αριθμός των μηχανών αυξάνεται αρκετές φορές κάθε χρόνο. Στην περίπτωση αυτή, η κύρια πηγή ενέργειας για αυτούς είναι βενζίνη (εναλλακτική ανάπτυξη είναι ακόμα στην πραγματοποίησή της μόνο σε μερικά πρωτότυπα). Για να ρυθμίσετε τα λαμπερά δυνάμεις καυσίμου χρησιμοποιούν ειδικά πρόσθετα που μειώνουν την ένταση της έκρηξης. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα - monomethylaniline. Μετά την παραλαβή υπολογίζεται θερμότητα της αντίδρασης, το οποίο στην περίπτωση αυτή είναι -11 έως 19 kJ / mol.

Ένας άλλος τομέας της εφαρμογής - τη βιομηχανία τροφίμων. Χωρίς αμφιβολία, όποιος δοθεί προσοχή στην ένδειξη θερμίδων ενός προϊόντος. Στην περίπτωση αυτή, η θερμότητα θερμιδική της αντίδρασης και συνδέονται άμεσα από την θερμότητα που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της οξείδωσης του τροφίμου. Ρύθμιση διατροφή σας με βάση αυτά τα δεδομένα, είναι δυνατόν να επιτευχθεί σημαντική μείωση του σωματικού βάρους. Παρά το γεγονός ότι η θερμότητα της αντίδρασης μετριέται σε τζάουλ, θερμίδες, και μεταξύ αυτών υπάρχει μια άμεση σχέση: 4 J = 1 kcal. το εκτιμώμενο ποσό (βάρος) συνήθως καθορίζονται σε σχέση με τα τρόφιμα.

Ας στραφούμε τώρα με τη θεωρία και να δώσει έναν ορισμό. Ως εκ τούτου, το θερμικό αποτέλεσμα υποδεικνύει την ποσότητα της θερμότητας που ελευθερώνεται ή απορροφάται από το σύστημα, η ροή σε αυτό χημικές διεργασίες. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη το γεγονός ότι εκτός από την ακτινοβολία της θερμότητας μπορεί να δημιουργηθεί. Πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού είναι αριθμητικά ίση με τη διαφορά μεταξύ των επιπέδων ενέργειας του συστήματος: η αρχική και υπολειμματική. Εάν παρουσιαστεί η αντίδραση να απορροφήσει τη θερμότητα από το περιβάλλον, τότε μιλάμε για μια ενδόθερμη διαδικασία. Κατά συνέπεια, η θερμική ενέργεια απελευθερώσει χαρακτηριστικό εξώθερμο. Είναι αρκετά εύκολο να διακρίνει αν η αξία της συνολικής ενέργειας που απελευθερώνεται ως αποτέλεσμα της αντίδρασης, είναι μεγαλύτερη από αυτή που καταναλώνεται για την έναρξη της (για παράδειγμα, η θερμική ενέργεια του καψίματος των καυσίμων), η εξώθερμη αντίδραση. Αλλά για την αποσύνθεση νερού σε υδρογόνο και άνθρακα και μονοξείδιο του άνθρακα αναγκαία να δαπανήσει επιπλέον ενέργεια για τη θέρμανση, έτσι ώστε να κρατά την απορρόφηση της (endothermy).

Υπολογίστε τη θερμότητα της αντίδρασης με τη χρήση γνωστών τύπων. Στους υπολογισμούς, το θερμικό αποτέλεσμα συμβολίζεται με Q (ή DH). Η διαφορά στο είδος της διεργασίας (ενδο ή εξω), έτσι ώστε το Q = - DH. Θερμοχημικές εξισώσεις υποθέτουν μία ένδειξη της θερμικής επίδρασης και αντιδραστήρια (αληθινή και αντίστροφη υπολογισμού). Η ιδιαιτερότητα αυτών των εξισώσεων στη δυνατότητα της μετατόπισης μεγέθους των θερμικών επιδράσεων και των ίδιων ουσιών σε διαφορετικά μέρη. Ίσως μια αφαίρεση termwise ή προσθήκη τύπους τους εαυτούς τους, αλλά και με τα κράτη της συνάθροισης των ουσιών.

Εδώ είναι ένα παράδειγμα των αντιδράσεων της καύσης μεθανίου, διοξειδίου του άνθρακα, υδρογόνο:

1) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + 890 kJ

2) C + Ο2 = CO2 + 394 kJ

3) 2Η2Ο + Ο2 = 2H2O + 572 kJ

Τώρα αφαιρούμε 2 και 3 του 1 (δεξιά πλευρά της δεξιάς, αριστερά - από την αριστερή).

Ως αποτέλεσμα, έχουμε:

CH4 - C - 2 H4 = 890 - 394 - 572 = - 76 kJ.

Εάν όλα τα κομμάτια πολλαπλασιάζεται με - 1 (αφαίρεση αρνητική τιμή), έχουμε:

C + 2H2 = CH4 + 76 kJ / mol.

Πώς μπορεί κανείς να ερμηνεύσει τα αποτελέσματα; Η θερμική επίδραση που λαμβάνει χώρα κατά τον σχηματισμό του μεθανίου από άνθρακα και υδρογόνο, ήταν 76 J ανά γραμμομόριο αερίου προϊόντος. Επίσης, από τους τύπους που η θερμική ενέργεια θα κυκλοφορήσει, δηλαδή, μιλάμε για μια εξώθερμη διαδικασία. Παρόμοιοι υπολογισμοί μπορεί να αποφευχθεί η ανάγκη για άμεση εργαστηριακά πειράματα που είναι συχνά δύσκολη.