Termokemi: hvad er det, kemiske reaktioner og entalpi

Termokemi er den del af kemien, der studerer mængden af ​​varme (energi) involveret i kemiske reaktioner.

Når en reaktion frigiver varme, klassificeres den som eksoterm. Absorptionen af ​​varme i en reaktion får den til at være endoterm.

Termokemi studerer også overførsel af energi i nogle fysiske fænomener, såsom ændringer i materiets tilstande.

Termokemi og varme

I kemiske reaktioner kan energi absorberes eller frigives. Denne varmeoverførsel er fra kroppen, der har den højeste temperatur til den, der har den laveste temperatur.

Varmeoverførsel fra det varme legeme (A) til det kolde legeme (B)

Det er værd at huske, at varme, også kaldet varmeenergi, er et koncept, der bestemmer udvekslingen af ​​termisk energi mellem to kroppe. O termisk balance er etableret, når de to materialer når den samme temperatur.

Endotermiske og eksoterme reaktioner

det hedder endoterm reaktion den reaktion, hvori varmen absorberes. På denne måde absorberer et legeme varme fra det miljø, hvori det er indsat. Derfor forårsager den endotermiske reaktion en følelse af afkøling.

Eksempel: Når du gnider alkohol på armen, absorberer armen varmen fra dette stof. Men når vi blæser på armen efter at have passeret alkohol, føler vi lidt chill, en fornemmelse, der er resultatet af den endotermiske reaktion.

allerede den eksoterm reaktion det er det omvendte. Det er frigivelsen af ​​varme, og følelsen opvarmes.

Eksempel: I en lejr står folk ved en ild, så varmen, der frigives af flammerne, varmer dem omkring dem.

Varmestrøm ved endotermiske og eksoterme reaktioner

Termisk udveksling sker også i ændringerne af fysisk tilstand. Det viser sig, at processen i skiftet fra fast til væske og fra væske til gas er endoterm. Omvendt er overgangen fra gas til væske og fra væske til fast eksoterm.

entalpi

Enthalpy (H) er energi udveksles i henholdsvis endoterm og exoterm energiabsorptions- og frigivelsesreaktion.

Der er ingen enhed, der er i stand til at måle entalpi. Af denne grund måles dens variation (ΔH), hvilket udføres under hensyntagen til reaktantens entalpi (indledende energi) og produktets entalpi (slutenergi).

De mest tilbagevendende typer entalpi er:

Dannelse entalpi	Absorberet eller frigivet energi, der er nødvendig for at danne 1 mol af et stof.
Forbrændingshalppi	Udgivet energi, der resulterer i afbrænding af 1 mol stof.
Link entalpi	Energi absorberet ved nedbrydning af 1 mol kemisk binding i gasform.

Mens entalpi måler energi, entropi måler graden af ​​forstyrrelse af kemiske reaktioner.

Hess 'lov

Germain Henry Hess fastslog, at:

Ændringen af ​​entalpi (ΔH) i en kemisk reaktion afhænger kun af reaktionens indledende og endelige tilstande, uanset antallet af reaktioner.

Variationen af ​​energi ifølge Hess 'lov etableres ved hjælp af følgende formel:

ΔH = H_f - H_jeg

Hvor,

• Ah: entalpi variation
• H_f: endelig entalpi eller produktenthalpi
• H_jeg: indledende entalpi eller reagensenthalpi

Ud fra dette konkluderer vi, at entalpi-variationen er negativ, når vi står over for en eksoterm reaktion. Til gengæld er entalpi-variationen positiv, når vi står over for en endoterm reaktion.

Sørg for at kontrollere disse tekster for at lære endnu mere om emnet.:

• Termodynamik
• Kalorimetri
• fornuftig varme
• latent varme

Øvelser med kommenteret feedback

1. (Udesc / 2011) Givet følgende ligninger:

(DET)	2CO(g) + O2 (g) → 2CO2(g)	ΔH = - 565,6 kj
(B)	2CH4O(g) + 3O2 (g) → 2CO2(g) + 4H2O(1)	ΔH = - 1462,6 kj
(Ç)	3O2 (g) → 2O3 (g)	ΔH = + 426,9 kj
(D)	Tro2O3 (g) + 3C(s) → 2Fe(s) + 3CO(g)	ΔH = +490,8 kj

Overvej følgende propositioner i forhold til ligningerne:

JEG. Reaktionerne (A) og (B) er endotermiske.
II. Reaktionerne (A) og (B) er eksoterme.
III. Reaktionerne (C) og (D) er eksoterme.
IV. Reaktioner (C) og (D) er endotermiske.
V. Reaktionen med den største energifrigivelse er (B).
SAV. Reaktionen med den største energiudgivelse er (D).

Kontroller det rigtige alternativ.

a) Kun udsagn II, III og V er sande.
b) Kun udsagn I, III og VI er sande.
c) Kun udsagn I, IV og VI er sande.
d) Kun udsagn II, V og VI er sande.
e) Kun udsagn II, IV og V er sande.

Se svar

Korrekt alternativ: e) Kun udsagn II, IV og V er sande.

a) forkert. Erklæring III er ikke sand.

I modsætning til udsagn III er reaktionerne (C) og (D) endotermiske, da det positive tegn i entalpi-variationen indikerer varmeabsorption.

b) forkert. Ingen af ​​udsagnene i dette alternativ er korrekte. De tager fejl, fordi:

• Reaktionerne (A) og (B) er eksoterme, da det negative tegn i entalpiændringen indikerer frigivelse af varme.
• Reaktioner (C) og (D) er endotermiske, da det positive tegn i entalpiændringen indikerer varmeabsorption.
• Reaktion (D) frigiver ikke energi, da den er endoterm.

c) forkert. Af de tre udsagn, der er citeret i dette alternativ, er kun IV korrekt. De to andre tager fejl, fordi:

• Reaktionerne (A) og (B) er eksoterme, da det negative tegn i entalpiændringen indikerer frigivelse af varme.
• Reaktion (D) frigiver ikke energi, det positive tegn i entalpiændringen indikerer, at reaktionen er endoterm.

d) forkert. Erklæring VI er ikke sand.

I modsætning til udsagn VI frigiver reaktion (D) ikke energi, da den er endoterm.

a) KORREKT. Udtalelserne er korrekte, fordi:

• Reaktionerne (A) og (B) er eksoterme, da energiforandringen er negativ.
• Reaktioner (C) og (D) er endotermiske, da værdien af ​​ΔH er positiv.
• Reaktionen med den største frigivelse af energi er (B), da det blandt ytringsens eksoterme reaktioner er den med den højeste værdi med et negativt tegn.

Disse tekster hjælper dig med at øge din viden:

• Øvelser på termokemi
• kemiske transformationer
• Kemiske reaktioner

2. (Enem / 2011) En usædvanlig mulighed for madlavning af bønner er brugen af ​​en termokande. I en gryde skal du placere en del bønner og tre dele vand og lade sættet koge i ca. 5 minutter og derefter overføre alt materialet til en termokande. Cirka 8 timer senere koges bønnerne.

Kogningen af ​​bønnerne finder sted inde i termosen, fordi

a) vand reagerer med bønner, og denne reaktion er eksoterm.
b) bønner absorberer fortsat varme fra det omgivende vand, da det er en endoterm proces.
c) det betragtede system er praktisk taget isoleret og tillader ikke, at bønnerne vinder eller mister energi.
d) termosen giver tilstrækkelig energi til at koge bønnerne, når reaktionen starter.
e) energien involveret i reaktionen varmer vandet, som opretholder en konstant temperatur, da det er en eksoterm proces.

Se svar

Korrekt alternativ: b) bønner absorberer fortsat varme fra det omgivende vand, da det er en endoterm proces.

a) forkert. En kemisk reaktion er kendetegnet ved dannelsen af ​​nye stoffer, som ikke forekommer ved tilberedning af bønner.

b) KORREKT. Når vand opvarmes, vinder det varme, og en termos tillader ikke, at denne energi går tabt for miljøet. Således absorberer bønner varme fra vand og koger med en endoterm proces.

c) forkert. Systemet er isoleret fra det eksterne miljø. Inde i flasken har bønner og vand direkte kontakt og udfører derfor en termisk udveksling.

d) forkert. Termokolben har den funktion at isolere systemet og ikke lade blandingen inde i det udveksle varme med miljøet.

e) forkert. Temperaturen er ikke konstant, da vand overfører varme til bønnerne, mister det energi, indtil de to temperaturer er ens.

Tjek nedenstående tekster og lær mere om de emner, der er omfattet af dette nummer:

• Fysiske og kemiske transformationer
• varme og temperatur
• Termisk energi