Entalpia - che cos'è?

Qual è l'entalpia della formazione di sostanze? Come usare questo valore in termochimica? Per trovare le risposte a queste domande, considera i termini di base relativi all'effetto termico dell'interazione chimica.

Effetto termico della reazione

Questa è la quantità che caratterizza quantità di calore rilasciato o assorbito durante l'interazione di sostanze.

Se il processo viene eseguito in condizioni standard, l'effetto termico viene chiamato l'effetto di reazione standard. Questa è l'entalpia standard di formazione dei prodotti di reazione.

Capacità termica del processo

Questa è una quantità fisica che determina il rapporto tra una piccola quantità di calore e un cambiamento di temperatura. J / K è utilizzato come unità di misura della capacità termica.

Calore specifico chiamare la quantità di energia termica necessaria per aumentare la temperatura di un grado sulla scala Celsius per un corpo con una massa di un chilogrammo.

Effetto termochimico

Per quasi tutti reazione chimica È possibile calcolare la quantità di energia che viene assorbita o rilasciata durante l'interazione di componenti chimici.

Tali trasformazioni sono chiamate esotermiche, a seguito delle quali una certa quantità di calore viene rilasciata nell'atmosfera. Ad esempio, i processi di connessione sono caratterizzati da un effetto positivo.

L'entalpia di reazione viene calcolata tenendo conto della composizione della sostanza e dei coefficienti stereochimici. Le interazioni endotermiche implicano l'assorbimento di una certa quantità di calore per iniziare una reazione chimica.

L'entalpia standard è il valore utilizzato in termochimica.

Processo spontaneo

il sistema termodinamico il processo procede spontaneamente quando l'energia libera del sistema interagente diminuisce. Come condizione per raggiungere l'equilibrio termodinamico, consideriamo il valore minimo del potenziale termodinamico.

Solo se le condizioni esterne costanti vengono preservate nel tempo, possiamo parlare dell'invarianza dell'interazione.

Una delle sezioni della termodinamica studia esattamente gli stati di equilibrio in cui l'entalpia è il valore calcolato per ogni singolo processo.

I processi chimici sono reversibili in quei casi in cui si verificano simultaneamente in due direzioni reciprocamente opposte: inversa e diretta. Se il processo inverso viene osservato in un sistema chiuso, allora in un certo periodo di tempo il sistema raggiungerà uno stato di equilibrio. È caratterizzato dalla cessazione delle variazioni nella concentrazione di tutte le sostanze nel tempo. Un tale stato non significa la completa cessazione della reazione tra i materiali di partenza, poiché l'equilibrio è un processo dinamico.

L'entalpia è una quantità fisica che può essere calcolata per diversi prodotti chimici. La caratteristica quantitativa del processo di equilibrio è la costante di equilibrio, espressa in termini di pressioni parziali, concentrazioni di equilibrio e le frazioni molare delle sostanze interagenti.

Per qualsiasi processo reversibile, è possibile calcolare una costante di equilibrio. Dipende dalla temperatura e dalla natura dei componenti interagenti.

Considera un esempio dell'aspetto nel sistema di uno stato di equilibrio All'istante iniziale nel sistema sono presenti solo le sostanze iniziali A e B. La velocità della reazione diretta ha un valore massimo e il processo inverso non procede. Quando la concentrazione dei componenti iniziali diminuisce, si osserva un aumento del tasso del processo inverso.

Dato che l'entalpia è una quantità fisica che può essere calcolata per i reagenti, così come per i prodotti del processo, alcune conclusioni possono essere fatte.

Dopo un certo intervallo di tempo, la velocità del processo diretto è uguale alla velocità dell'interazione inversa. La costante di equilibrio è il rapporto delle costanti di velocità del processo diretto e inverso. Il significato fisico di questa quantità indica quante volte la velocità del processo diretto supera il valore dell'interazione inversa ad una certa concentrazione e temperatura.

L'impatto di fattori esterni sulla cinetica del processo

Poiché l'entalpia è un valore utilizzato per i calcoli termodinamici, esiste una relazione tra esso e le condizioni del processo. Ad esempio, l'interazione termodinamica è influenzata dalla concentrazione, dalla pressione, dalla temperatura. Quando uno di questi valori cambia, si verifica uno spostamento di equilibrio.

L'entalpia è un potenziale termodinamico che caratterizza lo stato del sistema in equilibrio quando selezionato sotto forma di variabili indipendenti entropia, pressione, numero di particelle.

L'entalpia caratterizza il livello di energia che è immagazzinato nella sua struttura molecolare. Pertanto, se una sostanza ha energia, non viene completamente convertita in calore. Una parte di questo è immagazzinata direttamente nella sostanza, è necessaria per il funzionamento della sostanza ad una certa pressione e temperatura.

conclusione

Il cambiamento nell'entalpia è una misura del calore di una reazione chimica. Caratterizza la quantità di energia necessaria per lo scambio di calore a pressione costante. Questo valore viene utilizzato in quelle situazioni in cui i valori costanti nel processo sono pressione e temperatura.

L'entalpia è spesso caratterizzata come l'energia totale di una sostanza, poiché è definita come la somma di energia interna e il lavoro che fa il sistema.

In realtà, questa quantità agisce come la quantità totale di energia, che caratterizza gli indicatori di energia di una sostanza, che viene convertita in calore.

Questo termine è stato proposto da H. Kamerlingh Onnes. Quando si eseguono calcoli termodinamici in chimica inorganica, è necessario tenere conto della quantità di una sostanza. I calcoli sono effettuati ad una temperatura corrispondente a 298 K, una pressione di 101 kPa.

La legge di Hess, che è il parametro principale per la termochimica moderna, ci consente di determinare la possibilità di un decorso spontaneo di un processo chimico, per calcolare il suo effetto termico.