المحتوى الحراري القياسي. المحتوى الحراري القياسي في المعادلات الحرارية الكيميائية

هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تغير تباين المحتوى الحراري لعملية ما ، مثل درجة الحرارة ، والضغط ، والحالة الفيزيائية ، وعدد المولي ، والتنوع المتآصل للمركب. على سبيل المثال ، فيما يلي ثلاثة تفاعلات لتكوين ثاني أكسيد الكربون تحت نفس ظروف درجة الحرارة والضغط. ومع ذلك ، في كل واحد تم استخدام كمية من المواد للكواشف. نتيجة لذلك ، أعطى تباين المحتوى الحراري لكل تفاعل قيمة مختلفة:

ج_{(الجرافيت)} + س_{2 (ز)} → كو_{2 (ز)} ∆H = -393 كيلو جول (25 درجة مئوية ، 1 ضغط جوي)

½ ج_{(الجرافيت)} + ½ ملف_{2 (ز)} → ½ CO_{2 (ز)} ∆H = -196.5 كيلو جول (25 درجة مئوية ، 1 ضغط جوي)

2 ج_{(الجرافيت)} + 2 س_{2 (ز)} → 2 كو_{2 (ز)} ∆H = -786 كيلو جول (25 درجة مئوية ، 1 ضغط جوي)

ومع ذلك، عندما يتم قياس قيمة التغير في المحتوى الحراري لمول واحد من المادة وفقًا للشروط القياسية (عندما يتم قياس المادة هو في شكله المتآصل الأكثر استقرارًا ، عند درجة حرارة 25 درجة مئوية وتحت ضغط 1 ضغط جوي) ، يطلق عليه المحتوى الحراري القياسي.

إذا كانت جميع الكواشف والمنتجات في الحالة القياسية ، فسيتم الإشارة إلى اختلاف المحتوى الحراري بالرمز التالي ∆H⁰, تذكر أن تباين المحتوى الحراري يتم الحصول عليه من خلال:∆H = H._منتجات - ح_{الكواشف}.

المحتوى الحراري القياسي مهم لأنه يعمل كمعيار مرجعي. على سبيل المثال،تم اعتماد أنه بالنسبة لجميع المواد البسيطة في ظل الظروف القياسية ، فإن قيمة المحتوى الحراري تساوي صفرًا.

على سبيل المثال ، غاز الهيدروجين (H₂) ، عند 25 درجة مئوية ، أقل من 1 ضغط جوي ، في الحالة الغازية H.⁰= 0. إذا كان في أي حالة أخرى ، فسيكون المحتوى الحراري الخاص به هو H.⁰≠ 0.

عندما تحتوي المادة البسيطة على أصناف متآصلة ، تكون القيمة H.⁰= 0 سيتم تعيينه إلى أكثر أنواع التآصل شيوعًا. على سبيل المثال ، يحتوي الأكسجين على شكلين متآصلين ، غاز الأكسجين (O₂) والأوزون (O₃) ، غاز الأكسجين هو الأكثر شيوعًا ، لذا فهو يحتوي على H⁰= 0 والأوزون يحتوي على H⁰≠ 0.

شاهد ثلاثة أمثلة أخرى:

• كربون:
  سي_{الجرافيت} لديه H⁰= 0 وج_الماس يعرض H⁰≠ 0.
• الفوسفور:
  يحتوي الفوسفور الأبيض على H⁰= 0 والفوسفور الأحمر به H⁰≠ 0.
• الكبريت:
  يحتوي الكبريت المعيني على H⁰= 0 والكبريت أحادي الميل له H⁰≠ 0.

معرفة هذا، من الممكن تحديد المحتوى الحراري للمواد غير البسيطة، ولكنها تتكون من مواد بسيطة. على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك رد الفعل التالي:

ي_(س) + س_{2 (ز)} → SnO_{2 (ق)} ∆H = -580 كيلو جول (25 درجة مئوية ، 1 ضغط جوي)

يمكننا حساب المحتوى الحراري لـ SnO_{2 (ق)} (ح_SnO2) في هذا التفاعل ، كما نعلم أن المحتوى الحراري للمتفاعلين يساوي صفرًا ، لأنهما مواد بسيطة:

∆H = H._منتجات - ح_{الكواشف}
∆H = H._SnO2 - (ح_ي + ح_O2)
-580 كيلو جول = ح_SnO2 – 0
ح_SnO2= - 580 كيلو جول

كانت القيمة سالبة لأن المحتوى الحراري الخاص بها أقل من المحتوى الحراري للمواد المتفاعلة وليس لأن محتواها من الطاقة سلبي ، لأن هذا لن يكون ممكنًا.

بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/entalpia-padrao.htm