Шта је варијација енталпије?

варијација енталпије је физичка величина представљена скраћеницом ΔХ (грчко слово Δ означава варијацију, а слово Х представља енталпија) који означава количину енергије коју апсорбује или ослобађа а хемијска реакција.

• Ендотермна реакција: када се енергија апсорбује;

• Егзотермна реакција: када се енергија ослобађа.

Израз за израчунавање промене енталпије

Као и код свих варијација на којима се ради у физици, варијација енталпије се одређује одузимањем између коначног и почетног резултата. Како крај реакције одговара производима, а почетак одговара реактантима, дакле:

ΔХ = Производи - Реагенси

Како свака хемијска супстанца има одређену количину енергије (енталпију), за израчунавање варијација енталпије, потребно је узети у обзир количину енергије сваког члана реакције, и то:

• Реагенси: ако реакција има више од једног производа, морају се додати и њихове енталпије;

Ако реакција представља следећу једначину:

А + 2 Б →

Енталпија реактаната ће бити дата додавањем енталпије реактаната А збиру двоструке енталпије Б (то је зато што у једначини има 2 мола Б).

Хр = ХА + 2.ХБ

• Производи: ако реакција представља више од једног производа, њихове енталпије се морају сабрати;

Ако реакција представља следећу једначину:

А + 2 Б → Ц + 3Д

Енталпија реактаната ће бити дата збиром енталпије производа Ц са збиром троструке енталпије Д (то је зато што у једначини има 3 мола Д).

Хп = ХЦ + 3.ХД

Дакле, израз за израчунавање варијација енталпије даје се одузимањем између енталпије производа и енталпије реактаната хемијске реакције.

ΔХ = Хп - Хр

Тумачење резултата варијације енталпије

Пошто је то одузимање између енталпија производа и реагенса, резултат варијације енталпије може бити позитиван или негативан.

• Негативно: када је енталпија реактаната већа од енталпије производа.

Хр > Хп

• позитивно: када је енталпија производа већа од енталпије реактаната.

Хп > Хр

Из резултата варијације енталпије можемо класификовати реакцију на ендотермне или егзотермне, по следећем критеријуму:

• ендотермни: када је резултат позитиван.

ΔХ > 0

• Егзотермно: када је резултат негативан.

ΔХ < 0

Примери како одредити промену енталпије хемијске реакције

1. пример (УФФ-РЈ): Узмите у обзир подразумеване вредности енталпије формирања (ΔХ^О_ф) у КЈ.мол^-1 на 25 °Ц, од следећих супстанци:

• ЦХ_4(г) = -74,8

• ЦХЦл₃₍₁₎ = - 134,5

• ХЦл_(г) = - 92,3

За следећу реакцију:

ЦХ_4(г) + 3Цл_2(г) → ЦХЦл₃₍₁₎ + 3ХЦл_(г)

Тхе ΔХ^О_ф то ће бити:

а) - 151,9 КЈ.мол^-1

Не заустављај се сада... Има више после реклама ;)

б) 168,3 КЈ.мол^-1

ц) - 673,2 КЈ.мол^-1

г) - 336,6 КЈ.мол^-1

д) 841,5 КЈ.мол^-1

Да бисмо одредили варијацију енталпије ове реакције, морамо извршити следеће кораке:

• 1^О Корак: Проверите да ли је једначина избалансирана. Ако није, мора бити избалансиран.

Једначина коју даје вежба је избалансирана, тако да имамо 1 мол ЦХ₄ и 3 мола Цл₂ у реагенсима и 1 мол ЦХЦл₃ и 3 мола ХЦл у производима.

• 2^О Корак: Израчунајте количину енталпије производа (Хп), помножите количину у мол са добијеном енталпијом, а затим саберете резултате:

Хп = ЦХЦл производ₃ + ХЦл производ

Хп = 1.(-134.5) + 3.(-92.3)

ХП = -134,5 + (-276,9)

ХП = -134,5 - 276,9

Хп = - 411,4 КЈ.мол^-1

• 3^О Корак: Израчунајте количину енталпије реактаната (Хр), помножите количину у мол са датом енталпијом, а затим саберете резултате:

Напомена: Као што је Цл₂ то је једноставна супстанца, па је њена енталпија 0.

Хр = ЦХ реагенс₄ + Цл реагенс₂

Хр = 1.(-74.8) + 3.(0)

Хр = -74,8 + 0

Хр = -74,8 КЈ.мол^-1

• 4^О Корак: Израчунајте промену енталпије, користећи вредности пронађене у претходним корацима у следећем изразу:

Х^О_ф = Хп - Хр

Х^О_ф = - 411,4 - (-74,8)

Х^О_ф = -411,4 + 74,8

Х^О_ф = -336,6 КЈ.мол^-1

2. пример (УЕМ-ПР): Могуће је припремити гас кисеоника у лабораторији пажљивим загревањем калијум хлората, према реакцији:

2КЦлО_3(с) → 2КЦл_(с) + 3О_2(г) ΔХ= +812 КЈ/мол

Под претпоставком да је енталпија КЦл_(с) вреди +486 КЈ/Мол и с обзиром на систем на 25 °Ц и 1 атм, колика је подразумевана вредност енталпије КЦлО_3(с) у КЈ/мол?

Да бисмо одредили енталпију једне од компоненти једначине из познавања варијације енталпије, морамо извршити следеће кораке:

• 1^О Корак: Проверите да ли је једначина избалансирана. Ако није, мора бити избалансиран.

Једначина коју даје вежба је избалансирана, тако да имамо 2 мола КцлО₃ у реагенсу и 2 мола КЦл и 3 мола О₂ на производима.

• 2^О Корак: Израчунајте количину енталпије производа (Хп), помножите количину у мол са добијеном енталпијом, а затим саберете резултате:

Напомена: Као што је О₂ то је једноставна супстанца, па је њена енталпија 0.

Хп = производ КЦл+ производ О₂

Хп = 2.(+486) + 3.(0)

ХП = +972 + 0

Хп = 972 КЈ.мол^-1

• 3^О Корак: Израчунајте енталпију реагенса КЦлО₃, користећи варијацију енталпије, дату у изјави, и енталпију производа израчунату у претходном кораку, у следећем изразу:

Х^О_ф = Хп - Хр

812= 972 - 2.(Ст)

2Хр = 972-812

2 х = 160

Хр = 160
2

Хр = 80 КЈ/мол

Да ли бисте желели да референцирате овај текст у школском или академском раду? погледај:

ДАНИ, Диого Лопес. „Шта је варијација енталпије?“; Бразил школа. Доступна у: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-variacao-entalpia.htm. Приступљено 27. јула 2021.