Entalpija - što je to?

Koja je entalpija stvaranja tvari? Kako koristiti tu vrijednost u termokemiji? Kako bi pronašli odgovore na ova pitanja, razmotrite osnovne pojmove vezane uz toplinski učinak kemijske interakcije.

Toplinski učinak reakcije

To je količina koja karakterizira količina topline tijekom interakcije tvari.

Ako se postupak provodi u standardnim uvjetima, učinak topline naziva se standardni učinak reakcije. To je standardna entalpija stvaranja reakcijskih produkata.

Toplinski kapacitet procesa

To je fizička količina koja određuje omjer male količine topline i promjene temperature. J / K se koristi kao mjerna jedinica toplinskog kapaciteta.

Specifična toplina nazvati količinu toplinske energije koja je potrebna za povećanje stupnja na stupnju Celzijusa za tijelo koje ima masu od jednog kilograma.

Termokemijski učinak

Za gotovo sve kemijska reakcija Možete izračunati količinu energije koja se apsorbira ili oslobađa tijekom interakcije kemijskih komponenti.

Takve se transformacije nazivaju egzotermne, zbog čega se određena količina topline oslobađa u atmosferu. Primjerice, procese povezivanja karakterizira pozitivan učinak.

Entalpija reakcije izračunava se uzimajući u obzir sastav tvari, kao i stereokemijske koeficijente. Endotermne interakcije uključuju apsorpciju određene količine topline kako bi se započela kemijska reakcija.

Standardna entalpija je vrijednost koja se koristi u termokemiji.

Spontani proces

термодинамической системе termodinamički sustav proces se spontano nastavlja kada se slobodna energija interakcijskog sustava smanji. Kao uvjet za postizanje termodinamičke ravnoteže uzima se u obzir minimalna vrijednost termodinamičkog potencijala.

Samo ako se konstantni vanjski uvjeti očuvaju u vremenu, možemo govoriti o invarijantnosti interakcije.

Jedan od dijelova termodinamike proučava točno ravnotežna stanja u kojima je entalpija vrijednost izračunata za svaki pojedini proces.

Kemijski procesi su reverzibilni u onim slučajevima gdje se javljaju istovremeno u dva obrnuta smjera: obrnuti i naprijed. Ako se obrnuti proces promatra u zatvorenom sustavu, sustav će u određenom vremenskom razdoblju doseći stanje ravnoteže. Karakterizira ga prestanak promjene koncentracije svih tvari u vremenu. Takvo stanje ne znači potpuni prestanak reakcije između polaznih materijala, budući da je ravnoteža dinamički proces.

Entalpija je fizička količina koja se može izračunati za različite kemikalije. Kvantitativna karakteristika ravnotežnog procesa je konstanta ravnoteže, izražena kao parcijalni tlakovi, ravnotežne koncentracije i molarne frakcije interakcijskih tvari.

Za bilo koji reverzibilni proces može se izračunati konstanta ravnoteže. To ovisi o temperaturi, kao io prirodi interakcijskih komponenti.

Razmotrimo primjer pojave stanja ravnoteže u sustavu. U početnom trenutku u sustavu postoje samo početne tvari A i B. Brzina izravne reakcije ima maksimalnu vrijednost, a obrnuti proces se ne nastavlja. Kako se koncentracija početnih komponenti smanjuje, povećava se brzina obrnutog procesa.

S obzirom da je entalpija fizikalna veličina koja se može izračunati za reaktante, kao i za proizvode procesa, mogu se napraviti određeni zaključci.

Nakon određenog vremenskog intervala, brzina izravnog procesa jednaka je brzini obrnute interakcije. Konstanta ravnoteže je omjer konstanti brzine izravnog i inverznog procesa. Fizičko značenje te količine pokazuje koliko puta brzina izravnog procesa premašuje vrijednost obrnute interakcije pri određenoj koncentraciji i temperaturi.

Utjecaj vanjskih čimbenika na kinetiku procesa

Budući da je entalpija vrijednost koja se koristi za termodinamičke izračune, postoji odnos između nje i uvjeta procesa. Na primjer, na termodinamičku interakciju utječu koncentracija, tlak, temperatura. Kada se jedna od tih vrijednosti promijeni, dolazi do pomaka ravnoteže.

Entalpija je termodinamički potencijal koji karakterizira stanje sustava u ravnoteži kada se bira u obliku entropije neovisnih varijabli, tlaka, broja čestica.

Entalpija karakterizira razinu energije koja se pohranjuje u njezinoj molekularnoj strukturi. Stoga, ako tvar ima energiju, ona se ne pretvara u toplinu. Dio je pohranjen izravno u tvar, potreban je za funkcioniranje tvari pri određenom tlaku i temperaturi.

zaključak

Promjena entalpije mjera je topline kemijske reakcije. Karakterizira količinu energije koja je potrebna za izmjenu topline pri konstantnom tlaku. Ova se vrijednost koristi u onim situacijama kada su konstantne vrijednosti u procesu tlak i temperatura.

Entalpija se često opisuje kao ukupna energija tvari, jer se definira kao zbroj unutarnja energija i posao koji sustav radi.

U stvarnosti, ova količina djeluje kao ukupna količina energije, koja karakterizira energetske pokazatelje tvari, koja se pretvara u toplinu.

Ovaj je pojam predložio H. Kamerlingh Onnes. Pri provođenju termodinamičkih izračuna u anorganskoj kemiji mora se uzeti u obzir količina tvari. Izračuni se izvode na temperaturi koja odgovara 298 K, tlaku od 101 kPa.

Hessov zakon, koji je glavni parametar za modernu termokemiju, omogućuje nam da odredimo mogućnost spontanog tijeka kemijskog procesa, izračunamo njegov toplinski učinak.