En physique et en chimie, un concept est utilisé pour mesurer l'énergie contenue dans le corps. Nous parlons de la enthalpie. C'est un type de mesure qui indique la quantité d'énergie contenue dans un corps ou un système qui a un certain volume, qui est sous pression et qui peut être échangée avec l'environnement. L'enthalpie d'un système est représentée par la lettre H et l'unité physique qui lui est associée pour indiquer les valeurs d'énergie est le Joule.
Dans cet article, nous allons vous expliquer toutes les caractéristiques et l'importance de l'enthalpie.
Caractéristiques principales
On peut dire que l'enthalpie est égal à l'énergie interne du système plus la pression multipliée par le volume du même système. Quand on voit que l'énergie du système, la pression et le volume sont des fonctions d'état, l'enthalpie l'est aussi. Cela signifie que, le moment venu, cela peut se produire dans certaines conditions initiales finales afin que la variable puisse aider à étudier l'ensemble du système dans son ensemble.
La première chose est de savoir quelle est l'enthalpie de la formation. Il s'agit de chaleur absorbée oubliée par le système lorsqu'une mole de substance du produit est produite à partir des éléments à l'état normal. Ces états peuvent être solides, liquides ou gazeux ou en cas de solution. L'état allotrope est l'état le plus stable. Par exemple, l'état allotrope le plus stable du carbone est le graphite, en plus d'être dans des conditions normales dont les valeurs de dépression sont 1 atmosphère et la température est de 25 degrés.
Nous soulignons que les enthalpies de formation selon ce que nous avons défini sont pour 1 mole de composé produit. De cette manière, en fonction de la quantité de produits réactifs existants, la réaction devra être ajustée avec des coefficients fractionnaires.
Enthalpie de formation
Nous savons que dans tout processus chimique, l'enthalpie de formation peut être à la fois positive et négative. Cette enthalpie est positive lorsque la réaction est endothermique. Le fait qu'une réaction chimique soit endothermique signifie qu'elle peut absorber la chaleur du milieu. D'un autre côté, nous avons une enthalpie négative lorsque la réaction est exothermique. Le fait qu'une réaction chimique soit exothermique signifie qu'elle émet de la chaleur du système vers l'extérieur.
Pour qu'une réaction exothermique se produise, les réactifs doivent avoir une énergie plus élevée que les produits. Au contraire, pour qu'une réaction endothermique ait lieu, les réactifs doivent avoir moins d'énergie que les produits. Pour que l'équation chimique de tout cela puisse être bien écrite, il faut se conformer à la loi de la conservation de la matière. Autrement dit, l'équation chimique doit contenir les informations sur l'état physique des réactifs et des produits. C'est ce qu'on appelle l'état d'agrégation
Vous devez également garder à l'esprit que les substances pures ont une enthalpie de formation égale à zéro. Ces valeurs d'enthalpie sont obtenues dans des conditions standards, telles que celles mentionnées ci-dessus, et sous leur forme la plus stable. Dans un système chimique où il y a des réactifs et des produits, l'enthalpie de réaction est égale à l'enthalpie de formation dans des conditions standard.
On sait que l'enthalpie des valeurs de formation de certains composés chimiques inorganiques et organiques est établie à des conditions de 1 atmosphère de pression et 25 degrés de température.
Enthalpie de réaction
Nous avons déjà mentionné ce qu'est l'enthalpie de formation. Nous allons maintenant décrire ce qu'est l'enthalpie de la réaction. C'est une fonction thermodynamique qui aide à calculer la chaleur qui a été acquise ou la chaleur qui a été fournie lors d'une réaction chimique. Un équilibre formateur est recherché, reste ou reçoit à la fois les réactifs et les produits. L'un des aspects à remplir pour calculer l'enthalpie de réaction est que la réaction elle-même doit se produire à pression constante. En d'autres termes, tout au long du temps nécessaire à la réaction chimique, la pression doit être maintenue constante.
Nous savons que l'enthalpie a des dimensions d'énergie et c'est pourquoi elle se mesure en joules. Comprendre la relation entre l'enthalpie et la chaleur échangée lors d'une réaction chimique il faut aller à la première loi de la thermodynamique. Et c'est que cette première loi nous dit que la chaleur échangée dans un processus thermodynamique est égale à la variation de l'énergie interne de la ou des substances impliquées dans le processus plus le travail effectué par lesdites substances au cours du processus.
Nous savons que toutes les réactions chimiques ne sont rien de plus que divers processus thermodynamiques qui se produisent à une certaine pression. Les valeurs de pression les plus courantes sont données dans des conditions standard de pression atmosphérique. Par conséquent, tous les processus thermodynamiques qui se produisent de cette manière sont appelés isobares, car ils se produisent à pression constante.
Il est très courant d'appeler chaleur enthalpique. Cependant, il doit être clair que ce n'est pas la même chose que la chaleur, mais l'échange de chaleur. Autrement dit, ce n'est pas la chaleur qui peut enseigner une leçon ou la chaleur interne des réactifs et des produits. C'est la chaleur qui est échangée tout au long du processus de la réaction chimique.
Relation avec la chaleur
Contrairement à ce dont nous avons déjà parlé, l'enthalpie est une fonction d'état. Lorsque nous calculons le changement d'enthalpie, nous calculons en fait la différence de deux fonctions. Ces fonctions dépendent généralement exclusivement de l'état du système. Cet état du système varie en fonction de l'énergie interne et du volume du système lui-même. Puisque nous savons que la version reste constante tout au long de la réaction chimique, l'enthalpie de réaction n'est rien d'autre qu'une fonction d'état qui dépend à la fois de l'énergie interne et du volume.
Par conséquent, nous pouvons définir l'enthalpie des réactifs dans une réaction chimique comme la somme de chacun d'eux. Par contre, nous définissons la même chose mais dans les produits comme la somme de l'enthalpie de tous les produits.
J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en savoir plus sur l'enthalpie et ses caractéristiques.