Что такое вариация энтальпии?

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).

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

План урока географии для первых лет

А Земля она широко известна как «водная планета», потому что большая часть ее состава состоит из ...

read more

15 лучших стихотворений Мануэля Бандейры

Если вы любитель бразильской литературы, то вы уже должны знать, что Мануэль Бандейра обязательно...

read more

Сколько зарабатывает инженер-электрик?

Знаете ли вы, чем вы занимаетесь и сколько зарабатываете инженер-электрик? Если вам интересно узн...

read more