I både fysik og kemi bruges et koncept til at måle energien i kroppen. Vi taler om entalpi. Det er en type måling, der angiver mængden af energi indeholdt i et legeme eller system, der har et bestemt volumen, der er under pres, og som kan udveksles med miljøet. Enthalpi af et system er repræsenteret af bogstavet H, og den fysiske enhed, der er knyttet til at indikere energiværdierne, er Joule.
I denne artikel vil vi fortælle dig alle egenskaber og betydning af entalpi.
Vigtigste funktioner
Vi kan sige, at entalpi er lig med den interne energi, som systemet har plus tryk gange volumenet af det samme system. Når vi ser, at energien i systemet, trykket og lydstyrken er tilstandsfunktioner, er entalpi også. Dette betyder, at når tiden kommer, kan den forekomme under visse endelige indledende betingelser, så variablen kan hjælpe med at studere hele systemet som helhed.
Den første ting er at vide, hvad dannelseens entalpi er. Det handler om absorberet varme glemt af systemet, når der produceres 1 mol produktsubstans fra elementerne i normal tilstand. Disse tilstande kan være faste, flydende eller gasformige eller i tilfælde af opløsning. Den allotropiske tilstand er den mest stabile tilstand. For eksempel er den mest stabile allotrope tilstand, som kulstof har, grafit, ud over at være under normale forhold, hvor depressionværdierne er 1 atmosfære og temperatur er 25 grader.
Vi understreger, at dannelsesenthalpierne ifølge det, vi har defineret, er for 1 mol produceret forbindelse. Afhængigt af mængden af eksisterende reagensprodukter skal reaktionen på denne måde justeres med fraktionerede koefficienter.
Dannelse entalpi
Vi ved, at entalpi af dannelse kan være både positiv og negativ i enhver kemisk proces. Denne entalpi er positiv, når reaktionen er endoterm. At en kemisk reaktion er endoterm, betyder at den kan absorbere varmen fra mediet. På den anden side, vi har en negativ entalpi, når reaktionen er eksoterm. At en kemisk reaktion er eksoterm, betyder at den udsender varme fra systemet udefra.
For at der kan forekomme en eksoterm reaktion, skal reaktanterne have højere energi end produkterne. Tværtimod, for at en endoterm reaktion skal finde sted, skal reaktanterne have mindre energi end produkterne. For at den kemiske ligning af alt dette kan blive skrevet godt, er det nødvendigt at overholde loven om bevarelse af stof. Det vil sige, den kemiske ligning skal indeholde oplysninger om reaktanternes og produkternes fysiske tilstand. Dette er kendt som aggregeringstilstand
Det skal du også huske på stoffer, der er rene, har en entalpi af dannelse lig med nul. Disse entalpiværdier opnås under standardbetingelser, såsom de ovennævnte, og i deres mest stabile form. I et kemisk system, hvor der er reaktanter og produkter, er reaktionsenthalpien lig med dannelsesentalpi under standardbetingelser.
Vi ved, at entalpi af dannelsesværdier for nogle uorganiske og organiske kemiske forbindelser etableres under betingelser med 1 trykatmosfære og 25 grader temperatur.
Enthalpi af reaktionen
Vi har allerede nævnt, hvad entalpi af dannelse er. Nu skal vi beskrive, hvad reaktionens entalpi er. Det er en termodynamisk funktion, der hjælper med at beregne den opnåede varme eller den varme, der er leveret under en kemisk reaktion. En trænerbalance søges, forbliver eller modtager både reagenserne og produkterne. Et af de aspekter, der skal være opfyldt for at beregne reaktionens entalpi er, at selve reaktionen skal forekomme ved konstant tryk. Med andre ord skal trykket holdes konstant gennem hele den tid, det tager for den kemiske reaktion at forekomme.
Vi ved, at entalpi har dimensioner af energi, og det er derfor, det måles i joule. At forstå forholdet mellem entalpi og varmen, der udveksles under en kemisk reaktion det er nødvendigt at gå til termodynamikens første lov. Og det er, at denne første lov fortæller os, at varmen, der udveksles i en termodynamisk proces, er lig med variationen af den indre energi af stoffet eller stofferne, der er involveret i processen plus det arbejde, der er udført af de nævnte stoffer under processen.
Vi ved, at alle kemiske reaktioner ikke er andet end forskellige termodynamiske processer, der forekommer ved et bestemt tryk. De mest almindelige trykværdier er angivet under standardbetingelser for atmosfærisk tryk. Derfor kaldes alle termodynamiske processer, der forekommer på denne måde, isobarisk, da det sker ved konstant tryk.
Det er meget almindeligt at kalde entalpi varme. Det skal dog være meget klart, at det ikke er det samme som varme, men varmeudveksling. Det vil sige, det er ikke varmen, der kan lære en lektion eller den interne varme, som reaktanterne og produkterne har. Det er varmen, der udveksles gennem processen med den kemiske reaktion.
Forholdet til varmen
I modsætning til hvad vi har talt om før, er entalpi en tilstandsfunktion. Når vi beregner entalpiændringen, beregner vi faktisk forskellen på to funktioner. Disse funktioner afhænger normalt udelukkende af systemets tilstand. Systemets tilstand varierer afhængigt af systemets interne energi og volumen. Da vi ved, at versionen forbliver konstant gennem den kemiske reaktion, reaktionens entalpi er intet andet end en tilstandsfunktion, der afhænger af både intern energi og volumen.
Derfor kan vi definere entalpi af reaktanterne i en kemisk reaktion som summen af hver af dem. På den anden side definerer vi det samme, men i produkterne som summen af entalpi af alle produkter.
Jeg håber, at du med disse oplysninger kan lære mere om entalpi og dens egenskaber.