エンタルピー

化学反応

物理学と化学の両方で、概念は身体に含まれるエネルギーを測定するために使用されます。 私たちは話している エンタルピー。 これは、一定の体積を持ち、圧力がかかっていて、環境と交換できる、身体またはシステムに含まれるエネルギーの量を示す一種の測定です。 システムのエンタルピーは文字Hで表され、エネルギー値を示すために関連付けられている物理単位はジュールです。

この記事では、エンタルピーのすべての特徴と重要性について説明します。

主要な機能

エンタルピー

エンタルピーと言えます システムが持つ内部エネルギーに圧力を加えたものに同じシステムの体積を掛けたものに等しい。 システムのエネルギー、圧力、体積が状態の関数であることがわかると、エンタルピーも関数になります。 これは、時が来たときに、変数がシステム全体の研究に役立つように、特定の最終的な初期条件で指定できることを意味します。

まず、形成のエンタルピーが何であるかを知ることです。 それは 通常の状態の要素から1モルの製品物質が生成されたときにシステムによって忘れられた吸収熱。 これらの状態は、固体、液体、気体、または溶液の場合です。 アロトロピック状態が最も安定した状態です。 たとえば、炭素が持つ最も安定したアロトロピック状態は、くぼみの値がである通常の条件下にあることに加えて、グラファイトです 1気圧と温度は25度です。

私たちが定義したものによる形成のエンタルピーは、生成された1モルの化合物に対するものであることを強調します。 このように、既存の試薬生成物の量に応じて、反応を分数係数で調整する必要があります。

形成エンタルピー

吸熱反応

どの化学プロセスにおいても、形成のエンタルピーは正と負の両方になる可能性があることを私たちは知っています。 反応が吸熱性である場合、このエンタルピーは正です。 化学反応が吸熱性であるということは、それが媒体の熱を吸収できることを意味します。 一方、 反応が発熱性の場合、負のエンタルピーがあります。 化学反応が発熱性であるということは、それがシステムから外部に熱を放出することを意味します。

発熱反応が起こるためには、反応物は生成物よりも高いエネルギーを持たなければなりません。 それどころか、吸熱反応が起こるためには、反応物は生成物よりも少ないエネルギーを持たなければならない。 これらすべての化学方程式をうまく書くことができるように、物質の保存の法則に従う必要があります。 つまり、化学方程式には、反応物と生成物の物理的状態に関する情報が含まれている必要があります。 これは集約状態として知られています

また、次のことに留意する必要があります 純粋な物質の形成エンタルピーはゼロです。 これらのエンタルピー値は、上記のような標準的な条件下で、最も安定した形で取得されます。 反応物と生成物が存在する化学システムでは、反応のエンタルピーは標準的な条件下での形成のエンタルピーに等しい。

一部の無機および有機化学化合物の形成エンタルピー値は、1気圧の圧力と25度の温度の条件で確立されることがわかっています。

反応の熱意

反応のエンタルピー

形成のエンタルピーとは何かについてはすでに述べました。 次に、反応のエンタルピーとは何かについて説明します。 それはに役立つ熱力学的機能です 化学反応中に得られた熱または供給された熱を計算します。 トレーナーのバランスが求められ、残り、または試薬と製品の両方を受け取ります。 反応のエンタルピーを計算するために満たさなければならない側面のXNUMXつは、反応自体が一定の圧力で発生しなければならないということです。 つまり、化学反応が発生するまでの全時間を通じて、圧力を一定に保つ必要があります。

エンタルピーにはエネルギーの次元があることを私たちは知っています、そしてそれがそれがジュールで測定される理由です。 化学反応中に交換される熱に対するエンタルピーの関係を理解する 熱力学の第一法則に進む必要があります。 そして、この最初の法則は、熱力学的プロセスで交換される熱は、プロセスに関与するXNUMXつまたは複数の物質の内部エネルギーの変動に、プロセス中に当該物質によって行われる作業を加えたものに等しいことを示しています。

すべての化学反応は、特定の圧力で発生するさまざまな熱力学的プロセスにすぎないことを私たちは知っています。 最も一般的な圧力値は、大気圧の標準的な条件下で与えられます。 したがって、このように発生するすべての熱力学的プロセスは、一定の圧力で発生するため、等圧と呼ばれます。

エンタルピーヒートと呼ぶのは非常に一般的です。 しかし、それが熱と同じではなく、熱交換であることは非常に明確でなければなりません。 つまり、レッスンを行うことができるのは熱ではなく、反応物や生成物が持つ内部熱でもありません。 化学反応の過程で交換されるのは熱です。

熱との関係

以前に話したものとは異なり、エンタルピーは状態関数です。 エンタルピーの変化を計算するとき、実際にはXNUMXつの関数の差を計算しています。 これらの機能は通常、システムの状態にのみ依存します。 システムのこの状態は、システム自体の内部エネルギーとボリュームによって異なります。 バージョンは化学反応を通して一定のままであることがわかっているので、 反応のエンタルピーは、内部エネルギーと体積の両方に依存する状態関数にすぎません。

したがって、化学反応における反応物のエンタルピーは、それぞれの合計として定義できます。 一方、私たちは同じことを定義しますが、製品ではすべての製品のエンタルピーの合計として定義します。

この情報で、エンタルピーとその特徴についてもっと学ぶことができることを願っています。


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