Что такое вариация энтальпии?

protection click fraud

изменение энтальпии - физическая величина, представленная сокращением ΔH (греческая буква Δ означает изменение, а буква H означает энтальпия), который указывает количество энергии, поглощенной или выделенной химическая реакция.

  • Эндотермическая реакция: при поглощении энергии;

  • Экзотермическая реакция: при выделении энергии.

Выражение для расчета изменения энтальпии

Как и во всех вариациях физики, вариация энтальпии определяется вычитанием конечного результата и начального. Поскольку конец реакции соответствует продуктам, а начало соответствует реагентам, следовательно:

ΔH = Продукты - Реагенты

Поскольку каждое химическое вещество имеет определенное количество энергии (энтальпию), для расчета изменение энтальпии, необходимо учитывать количество энергии каждого участника реакции следующим образом:

  • Реагенты: если в реакции участвует более одного продукта, необходимо также добавить их энтальпии;

Если реакция представляет собой следующее уравнение:

А + 2 В →

Энтальпию реагентов можно получить, прибавив энтальпию реагента A к сумме удвоенной энтальпии B (это потому, что в уравнении 2 моля B).

instagram story viewer

Hr = HA + 2.HB

  • Продукты: если в реакции присутствует более одного продукта, их энтальпии необходимо сложить;

Если реакция представляет собой следующее уравнение:

А + 2 В → С + 3D

Энтальпия реагентов будет выражена суммой энтальпии продукта C с суммой тройной энтальпии D (это потому, что в уравнении 3 моля D).

Hp = HC + 3.HD

Таким образом, выражение для вычисления изменение энтальпии дается вычитанием энтальпии продуктов и энтальпии реагентов химической реакции.

ΔH = Hp - Hr

Интерпретация результата изменения энтальпии

Поскольку это вычитание энтальпий продуктов и реагентов, результат изменения энтальпии может быть положительным или отрицательным.

  • Отрицательный: когда энтальпия реагентов больше, чем у продуктов.

Hr> Hp

  • Положительный: когда энтальпия продуктов больше, чем у реагентов.

Hp> Hr

По результату изменения энтальпии мы можем классифицировать реакцию на эндотермический или экзотермический, по следующему критерию:

  • Эндотермический: при положительном результате.

ΔH> 0

  • Экзотермический: при отрицательном результате.

ΔH <0

Примеры того, как определить изменение энтальпии химической реакции

1-й пример (UFF-RJ): Рассмотрим значения энтальпии образования по умолчанию (ΔHОж) в кДж.моль-1 при 25 ° C из следующих веществ:

  • CH4 (г) = -74,8

  • CHCl3 (1) = - 134,5

  • HCl(грамм) = - 92,3

На следующую реакцию:

CH4 (г) + 3Cl2 (г) → CHCl3 (1) + 3HCl(грамм)

ΔHОж это будет:

а) - 151,9 кДж · моль-1

б) 168,3 кДж.моль-1

в) - 673,2 кДж · моль-1

г) - 336,6 кДж · моль-1

д) 841,5 кДж · моль-1

Чтобы определить изменение энтальпии этой реакции, мы должны выполнить следующие шаги:

  • 1О Шаг: Проверьте, сбалансировано ли уравнение. Если нет, его необходимо сбалансировать.

Уравнение, полученное в результате этого упражнения, сбалансировано, так что у нас есть 1 моль CH4 и 3 моль Cl2 в реагентах и ​​1 моль CHCl3 и 3 моль HCl в продуктах.

  • 2О Шаг: Рассчитайте количество энтальпии продуктов (Hp), умножив количество в молях на предоставленную энтальпию, а затем сложив результаты:

Hp = продукт CHCl3 + Продукт HCl

Hp = 1. (- 134,5) + 3. (- 92,3)

Л.с. = -134,5 + (-276,9)

Л.с. = -134,5 - 276,9

Hp = - 411,4 кДж · моль-1

  • 3О Шаг: Рассчитайте количество энтальпии реагентов (Hr), умножив количество в молях на заданную энтальпию, а затем сложив результаты:

Примечание: как Cl2 это простое вещество, поэтому его энтальпия равна 0.

Hr = реагент CH4 + Реагент Cl2

Hr = 1. (- 74,8) + 3. (0)

Hr = -74,8 + 0

Hr = -74,8 кДж · моль-1

  • 4О Шаг: Рассчитайте изменение энтальпии, используя значения, найденные на предыдущих шагах, в следующем выражении:

ЧАСОж = Л.с. - час

ЧАСОж = - 411,4 - (-74,8)

ЧАСОж = -411,4 + 74,8

ЧАСОж = -336,6 кДж.моль-1

2-й пример (UEM-PR): В лаборатории можно приготовить газообразный кислород, осторожно нагревая хлорат калия, в соответствии с реакцией:

2KClO3 (с) → 2KCl(s) + 3O2 (г) ΔH = +812 кДж / моль

Предполагая, что энтальпия KCl(s) стоит +486 кДж / моль и, учитывая систему при 25 ° C и 1 атм, какое значение энтальпии по умолчанию для KClO3 (с) в кДж / моль?

Чтобы определить энтальпию одного из компонентов уравнения из знания изменения энтальпии, мы должны выполнить следующие шаги:

  • 1О Шаг: Проверьте, сбалансировано ли уравнение. Если нет, его необходимо сбалансировать.

Уравнение, полученное в результате этого упражнения, сбалансировано, поэтому у нас есть 2 моль KclO.3 в реагенте и 2 моль KCl и 3 моль O2 на продукты.

  • 2О Шаг: Рассчитайте количество энтальпии продуктов (Hp), умножив количество в молях на предоставленную энтальпию, а затем сложив результаты:

Примечание: как O2 это простое вещество, поэтому его энтальпия равна 0.

Hp = продукт KCl + продукт O2

Hp = 2. (+ 486) + 3. (0)

Л.с. = +972 + 0

Hp = 972 кДж.моль-1

  • 3О Шаг: Рассчитать энтальпию реагента KClO.3, используя изменение энтальпии, указанное в инструкции, и энтальпию продуктов, вычисленную на предыдущем шаге, в следующем выражении:

ЧАСОж = Л.с. - час

812 = 972 - 2 (ч)

2 часа = 972–812

2 часа = 160

Hr = 160
2

Hr = 80 кДж / моль

Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-variacao-entalpia.htm

Teachs.ru

Стюардесса дает советы по безопасности, которые шокируют пользователей

Какими бы дорогими и элегантными они ни были, гостиничные номера не всегда безопасны для путешест...

read more

ЭТИ четыре привычки сделают ваши отношения крепче

О отношение Успех не требует волшебных формул, но есть вещи, которые нужно культивировать с время...

read more

Узнайте, как работают инъекции для лечения ожирения

Wegovy, представляющий собой своего рода ручку с инъекционным веществом, которое действует при ле...

read more
instagram viewer