エンタルピー変動とは何ですか?

エンタルピー変動 は略語ΔHで表される物理量です(ギリシャ文字のΔは変動を意味し、文字Hは エンタルピー)これは、によって吸収または放出されるエネルギーの量を示します 化学反応.

  • 吸熱反応:エネルギーが吸収されたとき。

  • 発熱反応:エネルギーが放出されたとき。

エンタルピー変化を計算するための式

物理学で取り組んでいるすべてのバリエーションと同様に、エンタルピーのバリエーションは、最終結果と最初の結果の間の減算から決定されます。 反応の終わりは生成物に対応し、開始は反応物に対応するため、したがって、次のようになります。

ΔH=製品-試薬

すべての化学物質には特定の量のエネルギー(エンタルピー)があるため、 エンタルピー変動、 次のように、反応の各メンバーのエネルギー量を考慮する必要があります。

  • 試薬:反応に複数の生成物がある場合は、それらのエンタルピーも追加する必要があります。

反応が次の方程式を表す場合:

A + 2B→

反応物のエンタルピーは、反応物AのエンタルピーをBのエンタルピーの2倍の合計に加算することによって与えられます(これは、方程式に2モルのBがあるためです)。

Hr = HA + 2.HB

  • 製品:反応で複数の生成物が存在する場合は、それらのエンタルピーを合計する必要があります。

反応が次の方程式を表す場合:

A + 2B→C + 3D

反応物のエンタルピーは、生成物CのエンタルピーとDの三重エンタルピーの合計で与えられます(これは、方程式に3モルのDがあるためです)。

Hp = HC + 3.HD

したがって、計算する式は エンタルピー変動 生成物のエンタルピーと化学反応の反応物のエンタルピーの間の減算によって与えられます。

ΔH= Hp-Hr

エンタルピー変動の結果の解釈

これは製品と試薬のエンタルピー間の減算であるため、エンタルピー変動の結果は正または負になる可能性があります。

  • ネガティブ: 反応物のエンタルピーが生成物のエンタルピーよりも大きい場合。

Hr> Hp

  • ポジティブ: 生成物のエンタルピーが反応物のエンタルピーよりも大きい場合。

Hp> Hr

エンタルピー変動の結果から、反応を次のように分類できます。 吸熱または発熱、次の基準に従って:

  • 吸熱: 結果が正の場合。

ΔH> 0

  • 発熱: 結果が負の場合。

ΔH<0

化学反応のエンタルピー変化を決定する方法の例

最初の例(UFF-RJ): 形成のデフォルトのエンタルピー値(ΔHONS)KJ.molで-1 25°Cで、次の物質の:

  • CH4(g) = -74,8

  • CHCl3(1) = - 134,5

  • HCl(NS) = - 92,3

次の反応の場合:

CH4(g) + 3Cl2(g) →CHCl3(1) + 3HCl(NS)

ΔHONS そうなる:

a)-151.9 KJ.mol-1

b)168.3 KJ.mol-1

c)-673.2 KJ.mol-1

d)-336.6 KJ.mol-1

e)841.5 KJ.mol-1

この反応のエンタルピー変動を決定するには、次の手順を実行する必要があります。

  • 1O ステップ:方程式のバランスが取れているかどうかを確認します。 そうでない場合は、バランスを取る必要があります。

演習で得られた方程式はバランスが取れているので、1モルのCHがあります。4 および3molのCl2 試薬中、および1molのCHCl3 生成物中の3molのHCl。

  • 2O ステップ:生成物のエンタルピー量(Hp)を計算し、モル単位の量に供給されたエンタルピーを掛けて、結果を加算します。

Hp = CHCl製品3 + HCl製品

Hp = 1。(-134.5)+ 3。(-92.3)

Hp = -134.5 +(-276.9)

Hp = -134.5-276.9

Hp = -411.4 KJ.mol-1

  • 3O ステップ:反応物のエンタルピーの量(Hr)を計算し、モル単位の量に与えられたエンタルピーを掛けて、結果を加算します。

注:Clとして2 単体なのでエンタルピーは0です。

Hr = CH試薬4 + Cl試薬2

Hr = 1。(-74.8)+ 3.(0)

Hr = -74.8 + 0

Hr = -74.8 KJ.mol-1

  • 4O ステップ:次の式の前の手順で見つかった値を使用して、エンタルピーの変化を計算します:

NSONS = Hp-時間

NSONS = - 411,4 - (-74,8)

NSONS = -411,4 + 74,8

NSONS = -336.6 KJ.mol-1

2番目の例(UEM-PR): 反応に応じて、塩素酸カリウムを注意深く加熱することにより、実験室で酸素ガスを調製することが可能です。

2KClO3(s) →2KCl(NS) + 3O2(g) ΔH= + 812 KJ / mol

KClのエンタルピーを仮定すると(NS) +486 KJ / Molの価値があり、25°Cおよび1 atmでのシステムを考慮すると、KClOのデフォルトのエンタルピー値は何ですか3(s) KJ / molで?

エンタルピー変動の知識から方程式の構成要素の1つのエンタルピーを決定するには、次の手順を実行する必要があります。

  • 1O ステップ:方程式のバランスが取れているかどうかを確認します。 そうでない場合は、バランスを取る必要があります。

演習で得られた方程式はバランスが取れているので、2molのKclOがあります。3 試薬中、2molのKClと3molのO2 製品に。

  • 2O ステップ:生成物のエンタルピー量(Hp)を計算し、モル単位の量に供給されたエンタルピーを掛けて、結果を加算します。

注:Oとして2 単体なのでエンタルピーは0です。

Hp =製品KCl +製品O2

Hp = 2。(+ 486)+ 3.(0)

Hp = +972 + 0

Hp = 972 KJ.mol-1

  • 3O ステップ:KClO試薬のエンタルピーを計算します3、ステートメントで提供されているエンタルピーの変動と、前のステップで計算された製品のエンタルピーを使用して、次の式を使用します。

NSONS = Hp-時間

812 = 972-2。(Hr)

2時間= 972-812

2時間= 160

Hr = 160
2

Hr = 80 KJ / mol

ソース: ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-variacao-entalpia.htm

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