Efectele termice ale reacțiilor chimice

Din punct de vedere termochimic, se studiază efectele termice ale reacțiilor chimice, adică cantitatea de căldură care este eliberată sau absorbită în timpul unei reacții chimice. Termochimia este aplicarea primei legi a termodinamicii la procesele chimice. Atunci când se dezvoltă noi procese tehnologice și se proiectează echipamente, este necesar să se cunoască efectele termice ale fiecărui proces planificat. Biologii sunt interesați dacă energia eliberată ca rezultat al reacțiilor continue este suficientă pentru a menține viața celulară. Aceste întrebări ne permit să răspundem calculelor termochemice.

În primul rând, este necesar să răspundem la întrebarea: de ce practic toate reacțiile chimice sunt însoțite de anumite efecte termice? Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie luat în considerare faptul că reacția conduce la ruperea și formarea legăturilor chimice. Luați în considerare, de exemplu, interacțiunea dintre hidrogen și clor:

Evident, pentru formarea a 2 moli de legături de acid clorhidric trebuie să se rupă în 1 mol de hidrogen și 1 mol de clor. Să dăm valorile energiilor obligatorii:

H H - 436,0 kJ / mol; Cl-Cl - 242,3 kJ / mol H-Cl - 431,4 kJ / mol

Pentru a rupe legăturile din moleculele de hidrogen și clor, trebuie să fie utilizate 436,0 + 242,3 = 678,3 kJ. Formarea legăturilor de 2 moli de acid clorhidric conduce la izolarea a 431,4 × 2 = 862,8 kJ. Astfel, reacția luată în considerare este însoțită de eliberarea căldurii într-o cantitate de 862,8 - 678,3 = 184,5 kJ.

Cele mai multe reacții chimice au loc la presiune constantă (într-un pahar deschis, un balon). În secțiunea anterioară am ajuns la concluzia că în procesele izobarice cantitatea de căldură este măsurată prin schimbarea entalpiei. Prin urmare, efectele termice ale reacțiilor sunt de obicei indicate de valorile DH.

Reacțiile care sunt însoțite de eliberarea căldurii sunt numite exoterme. Dacă reacția are loc cu absorbția căldurii, se numește reacția endotermică. În conformitate cu sistemul de semne adoptate în termodinamică (a se vedea 1.2.4.) Pentru reacțiile exotermice DH<0, а для эндотермических – DН>0.

Ecuațiile chimice în care este indicat efectul termic al reacției la o presiune constantă sunt numite ecuații termochimice. Valoarea DH în kJ se referă la cantitatea de substanțe care participă la reacție, și coeficienții stoechiometrici poate fi fracționată. Când trebuie să se specifice pregătesc ecuațiile termochimice pentru fiecare substanță: stare fizică (d) - gazos (g) - lichid, (k) - cristalin (apos) - într-o soluție apoasă. Ecuația termochimică a reacției considerată la începutul acestei secțiuni trebuie să fie scrisă după cum urmează:

Să formăm acum ecuația termochimică pentru neutralizarea unui acid puternic de o bază puternică. Știm că orice reacție de neutralizare a acizilor tari cu alcalii poate fi descrisă de aceeași ecuație ionică:

Indicați starea particulelor în soluție și luând în considerare formarea a 1 mol de apă la o temperatură de 298 K și o presiune de 1 atm. putem scrie ecuația termochimică:

Schimbarea entalpie va fi în mod natural aceleași, indiferent de natura puternic acid (HCl, HNO3. H2 SO4) și baza tare (KOH, NaOH).

Articole similare

• Ingrediente chimice în proprietăți cosmetice, descriere, efecte secundare, efect benefic,

• Procesele care au loc în timpul tratamentului termic al legumelor

Trimiteți-le prietenilor: