Termochemijos dėsniai

Entalpijos ir termocheminių lygčių supratimas

WLADIMIR BULGAR / Getty Images

Termocheminės lygtys yra tokios pat kaip ir kitos subalansuotos lygtys išskyrus tai, kad jie taip pat nurodo reakcijos šilumos srautą. Šilumos srautas pateikiamas lygties dešinėje, naudojant simbolį ΔH. Labiausiai paplitę vienetai yra kilodžauliai, kJ. Čia yra dvi termocheminės lygtys:

H_du(g) + ½ O_du(g) → H_duO (l); ΔH = -285,8 kJ

HgO (s) → Hg (l) + ½ O_du(g); ΔH = +90,7 kJ

Termocheminių lygčių rašymas

Rašydami termochemines lygtis, nepamirškite šių dalykų:

1. Koeficientai nurodo skaičių apgamai . Taigi, pirmoje lygtyje -282,8 kJ yra ΔH, kai 1 molis H_duO (l) susidaro iš 1 mol H_du(g) ir ½ mol O_du.
2. Entalpijos pokyčiai fazės pokyčiui, todėl medžiagos entalpija priklauso nuo to, ar ji kieta, skysta ar dujinė. Būtinai nurodykite reagentų ir produktų fazę naudodami (s), (l) arba (g) ir būtinai suraskite teisingą ΔH iš formavimo lentelių karštis . Simbolis (aq) naudojamas rūšims, esančioms vandens (vandeniniame) tirpale
3. Medžiagos entalpija priklauso nuo temperatūros. Idealiu atveju turėtumėte nurodyti temperatūrą, kurioje vyksta reakcija. Kai žiūrite į lentelę susidarymo šilumai , atkreipkite dėmesį, kad nurodyta ΔH temperatūra. Namų darbų problemoms spręsti ir jei nenurodyta kitaip, laikoma, kad temperatūra yra 25°C. Realiame pasaulyje temperatūra gali skirtis, o termocheminiai skaičiavimai gali būti sunkesni.

Termocheminių lygčių savybės

Naudojant termochemines lygtis galioja tam tikri dėsniai ar taisyklės:

ΔH yra tiesiogiai proporcingas reaguojančios arba reakcijos metu susidarančios medžiagos kiekiui.Entalpija yra tiesiogiai proporcinga masei. Todėl, jei lygtyje padvigubinate koeficientus, tada ΔH reikšmė padauginama iš dviejų. Pavyzdžiui:
1. H_du(g) + ½ O_du(g) → H_duO (l); ΔH = -285,8 kJ
2. 2 H_du(g) + O_du(g) → 2 H_duO (l); ΔH = -571,6 kJ
Reakcijos ΔH yra lygus dydžiui, bet priešingas ženklu ΔH atvirkštinei reakcijai.Pavyzdžiui:
1. HgO (s) → Hg (l) + ½ O_du(g); ΔH = +90,7 kJ
2. Hg (l) + ½ O_du(l) → HgO (s); ΔH = -90,7 kJ
3. Šis įstatymas dažniausiai taikomas fazių pokyčiai , nors tai tiesa, kai apverčiate bet kokią termocheminę reakciją.
ΔH nepriklauso nuo dalyvaujančių žingsnių skaičiaus.Ši taisyklė vadinama Heso dėsnis . Jame teigiama, kad reakcijos ΔH yra vienodas, nesvarbu, ar ji vyksta viename etape, ar etapų serijoje. Kitas būdas pažvelgti į tai yra prisiminti, kad ΔH yra būsenos savybė, todėl ji turi būti nepriklausoma nuo reakcijos kelio.
1. Jei reakcija (1) + reakcija (2) = reakcija (3), tada ΔH₃= ΔH₁+ ΔH_du