Efectul termic al unei reacții chimice este cantitatea de căldură care este eliberată sau absorbită în timpul reacției în condiții în care materiile prime și produsele de reacție au aceeași temperatură, sistemul nu efectuează altceva decât lucrul împotriva forțelor de presiune exterioare la un volum sau o presiune constantă. Dizolvarea majorității substanțelor este, de asemenea, însoțită de efecte termice.
În conformitate cu prima lege a termodinamicii, efectul termic al reacției la un volum constant Qv este egal cu creșterea energiei interne a sistemului U, iar efectul termic la presiunea constantă Qp este egal cu creșterea # 916; H. Efectul termic este considerat pozitiv (sistemul termochemic al semnelor) sau negativ (sistemul termodinamic al semnelor), dacă energia termică în timpul reacției este alocată de sistem.
Secțiunea de termodinamică chimică care studiază efectele termice ale reacțiilor chimice se numește termochimie.
Dacă efectul termic nu poate fi determinat prin experiment direct, atunci se calculează utilizând rezultatele experimentelor calorimetrice auxiliare. Baza unor astfel de calcule este legea lui Hess (1837). În conformitate cu această lege, efectele termice ale reacțiilor chimice nu depind de modul în care reacționează, ci depind doar de natura și starea fizică a substanțelor inițiale și a produselor de reacție.
De exemplu, folosind măsurarea directă este dificil să se determine cu precizie amploarea căldurii de formare a hidraților de cristal, ca reacția de formare a hidraților de cristal din material solid anhidru și apă este rapid doar la început până când reacționează cu straturile superficiale de apă din cristalele de substanță anhidră, și apoi reacția puternic este încetinit și se termină lung . În plus, procesul este complicat de dizolvarea substanței în apă. Cu toate acestea, cu legea de bază a termochimie poate determina căldura de formare de cristale de hidrat. În acest scop, este necesar să se determine căldura de dizolvare a sării anhidră și căldura cristalină de dizolvare, iar valoarea scăzută din primele două:
# 916; H = # 916; Nbezv- # 916; Ncrist
Căldura de dizolvare a unei substanțe crește cu creșterea cantității de solvent pe 1 mol de substanță dizolvată. Prin urmare, efectul de dizolvare termică este înțeleasă ca cantitatea de căldură eliberată sau absorbită atunci când 1 mol de substanță este dizolvată într-o anumită cantitate (cel puțin 400 moli) din solvent. Diluarea ulterioară a soluției modifică foarte ușor valoarea căldurii de dizolvare. În general, se poate spune că căldura de dizolvare este denumită în mod obișnuit cantitatea de căldură absorbită sau eliberată prin dizolvarea unui mol de substanță într-o astfel de cantitate de solvent, atunci când adăugarea ulterioară nu este însoțită de un efect termic măsurabil.
Raportat la un mol de schimbare totală solut enthalpy când se dizolvă nin Insulele moli nrast substanță în mijloc. Molea solventului se numește căldura integrată de dizolvare și este desemnată prin # 916; Indicele m este valoarea numerică a concentrației soluției în scară molară :. Un avantaj important al scalei molare față de alte scale de concentrație este că atunci când concentrația de solutări se schimbă, cantitatea de moli din solvent nu se modifică, adică n-const = const.
Căldura integrată de dizolvare depinde de temperatură și concentrație, astfel că indicarea acestor caracteristici ale procesului este obligatorie. Literatura de specialitate privind termochimic Concentrația soluției se exprimă de obicei o valoare de diluare, adică numărul de moli de solvent per 1 mol de solut și raportul cantitativ al componentelor prin dizolvarea reprezintă ecuația termochimic, de exemplu:
Un interes deosebit este prima căldură integrată de dizolvare - schimbarea entalpiei când 1 mol de substanță este dizolvată într-o cantitate infinit de mare de solvent. Ca rezultat al procesului, se formează o soluție infinit diluată, de exemplu,
Dizolvarea solidelor constă în mai multe procese, fiecare dintre acestea fiind însoțită de un efect termic:
1. distrugerea rețelei cristaline, însoțită de un efect endotermic (# 916; Нкр.реш.> 0);
2. Procesul de solvatare sau hidratare, însoțit de un efect exotermic (# 916;<0);
3. Procesul de difuzie, dar acest efect este atât de mic încât nu este luat în considerare în acest caz.
În consecință, căldura de dizolvare a unui solid este determinată de suma algebrică a două încălziri:
# 916; Nast # 916; Нкр.реш. + # 916;
Cu solvație (hidratare), căldura este eliberată întotdeauna, adică, # 916;<0.
Valoarea lui Poate fi negativă (cu dizolvarea gazelor) și pozitivă (cu dizolvarea substanțelor solide).
Prin urmare, substanțele care au o latură puternică de cristal și sunt ușor hidratate în soluție se dizolvă prin absorbția căldurii. Substanțele cu o latură cristalină slabă, formând în soluție ionii puternic hidrați, de exemplu ionii de hidroxid, se dizolvă cu eliberarea căldurii.
Studiul încălzirii dizolvării și dependența ei de concentrare face posibilă obținerea multor informații despre structura soluției.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: