Както във физиката, така и в химията се използва концепция за измерване на енергията, съдържаща се в тялото. Говорим за енталпия. Това е вид измерване, което показва количеството енергия, съдържащо се в тяло или система, която има определен обем, което е под налягане и може да се обменя с околната среда. Енталпията на системата е представена с буквата Н и физическата единица, свързана с нея, за да се посочат енергийните стойности е Джоул.
В тази статия ще ви разкажем за всички характеристики и значение на енталпията.
ключови характеристики
Можем да кажем, че енталпията е равно на вътрешната енергия, която системата има плюс налягането, умножено по обема на същата система. Когато видим, че енергията на системата, налягането и обемът са функции на състоянието, енталпията също е. Това означава, че когато настъпи времето, това може да се случи при определени крайни начални условия, така че променливата да помогне да се изследва цялата система като цяло.
Първото нещо е да се знае каква е енталпията на формацията. Това е за абсорбираната топлина забравена от системата, когато 1 мол от веществото на продукта се произвежда от елементите в нормално състояние. Тези състояния могат да бъдат твърди, течни или газообразни или в случай на разтвор. Алотропното състояние е най-стабилното състояние. Например, най-стабилното алотропно състояние, което въглеродът има, е графитът, освен че е в нормални условия, при които стойностите на депресия са 1 атмосфера и температурата е 25 градуса.
Ние подчертаваме, че енталпиите на образуването според това, което сме дефинирали, са за 1 мол получено съединение. По този начин, в зависимост от количеството на съществуващите реактивни продукти, реакцията ще трябва да се регулира с дробни коефициенти.
Енталпия на формация
Знаем, че при всеки химичен процес енталпията на образуването може да бъде както положителна, така и отрицателна. Тази енталпия е положителна, когато реакцията е ендотермична. Това, че химическата реакция е ендотермична, означава, че тя може да абсорбира топлината на средата. От друга страна, имаме отрицателна енталпия, когато реакцията е екзотермична. Това, че химическата реакция е екзотермична, означава, че тя излъчва топлина от системата навън.
За да настъпи екзотермична реакция, реагентите трябва да имат по-висока енергия от продуктите. Напротив, за да се осъществи ендотермична реакция, реагентите трябва да имат по-малко енергия от продуктите. За да може химическото уравнение на всичко това да бъде написано добре, е необходимо да се спазва законът за запазване на материята. Тоест химичното уравнение трябва да съдържа информацията за физическото състояние на реагентите и продуктите. Това е известно като състояние на агрегиране
Трябва също да имате предвид това веществата, които са чисти, имат енталпия на образуване, равна на нула. Тези стойности на енталпия се получават при стандартни условия, като тези, споменати по-горе, и в най-стабилната им форма. В химическа система, където има реагенти и продукти, енталпията на реакцията е равна на енталпията на образуването при стандартни условия.
Знаем, че енталпията на образувателните стойности на някои неорганични и органични химични съединения се установява при условия на 1 атмосфера под налягане и 25 градуса температура.
Енталпия на реакцията
Вече споменахме какво представлява енталпията на формацията. Сега ще опишем каква е енталпията на реакцията. Това е термодинамична функция, която помага изчислете топлината, която е получена или топлината, която е доставена по време на химична реакция. Търси се баланс на треньор, остава или получава както реагентите, така и продуктите. Един от аспектите, които трябва да бъдат изпълнени, за да се изчисли енталпията на реакцията, е, че самата реакция трябва да протича при постоянно налягане. С други думи, през цялото време, необходимо за възникване на химичната реакция, налягането трябва да се поддържа постоянно.
Знаем, че енталпията има измерения на енергията и затова се измерва в джаули. За да се разбере връзката на енталпията с топлината, която се обменя по време на химична реакция необходимо е да се премине към първия закон на термодинамиката. И това е, че този първи закон ни казва, че топлината, която се обменя в термодинамичен процес, е равна на вариацията на вътрешната енергия на веществото или веществата, участващи в процеса, плюс работата, извършена от споменатите вещества по време на процеса.
Знаем, че всички химични реакции не са нищо повече от различни термодинамични процеси, които протичат при определено налягане. Най-често срещаните стойности на налягането са дадени при стандартни условия на атмосферно налягане. Следователно, всички термодинамични процеси, които се случват по този начин, се наричат изобарни, тъй като това се случва при постоянно налягане.
Много често се нарича енталпия топлина. Трябва обаче да е ясно, че това не е същото като топлина, а топлообмен. Тоест, не топлината може да даде урок или вътрешната топлина, която реагентите и продуктите имат. Топлината се обменя през целия процес на химична реакция.
Връзка с топлината
За разлика от това, за което говорихме преди, енталпията е държавна функция. Когато изчисляваме изменението на енталпията, всъщност изчисляваме разликата на две функции. Тези функции обикновено зависят изключително от състоянието на системата. Това състояние на системата варира в зависимост от вътрешната енергия и обема на самата система. Тъй като знаем, че версията остава постоянна по време на химическата реакция, енталпията на реакцията не е нищо повече от функция на състоянието, която зависи както от вътрешната енергия, така и от обема.
Следователно можем да определим енталпията на реагентите в химична реакция като сбор от всеки от тях. От друга страна, ние дефинираме същото, но в продуктите като сбор от енталпията на всички продукти.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за енталпията и нейните характеристики.