И в физике, и в химии используется понятие для измерения энергии, содержащейся в теле. Мы говорим о энтальпия. Это тип измерения, который указывает количество энергии, содержащейся в теле или системе, имеющей определенный объем, находящейся под давлением и которой можно обменяться с окружающей средой. Энтальпия системы представлена буквой H и связанной с ней физической единицей, указывающей, что значения энергии - это Джоуль.
В этой статье мы расскажем вам обо всех характеристиках и важности энтальпии.
Características principales
Можно сказать, что энтальпия равна внутренней энергии, которую имеет система, плюс давление, умноженное на объем той же системы. Когда мы видим, что энергия системы, давление и объем являются функциями состояния, энтальпия тоже. Это означает, что, когда придет время, это может произойти в определенных конечных начальных условиях, так что переменная может помочь изучить всю систему в целом.
Первым делом нужно знать, что такое энтальпия образования. Это о поглощенное тепло, забываемое системой, когда 1 моль вещества продукта производится из элементов в нормальном состоянии. Эти состояния могут быть твердыми, жидкими, газообразными или в случае раствора. Аллотропное состояние - наиболее стабильное состояние. Например, наиболее стабильным аллотропным состоянием углерода является графит, помимо того, что он находится в нормальных условиях, при которых значения депрессии равны 1 атмосфера и температура 25 градусов.
Мы подчеркиваем, что энтальпии образования в соответствии с тем, что мы определили, рассчитаны на 1 моль произведенного соединения. Таким образом, в зависимости от количества существующих продуктов реагентов, реакцию необходимо будет скорректировать с помощью дробных коэффициентов.
Энтальпия образования
Мы знаем, что в любом химическом процессе энтальпия образования может быть как положительной, так и отрицательной. Эта энтальпия положительна, когда реакция эндотермическая. Эндотермичность химической реакции означает, что она может поглощать тепло среды. С другой стороны, у нас отрицательная энтальпия, когда реакция экзотермическая. То, что химическая реакция является экзотермической, означает, что она выделяет тепло из системы наружу.
Для возникновения экзотермической реакции реагенты должны иметь более высокую энергию, чем продукты. Напротив, для протекания эндотермической реакции реагенты должны иметь меньше энергии, чем продукты. Чтобы химическое уравнение всего этого было хорошо написано, необходимо соблюдать закон сохранения материи. То есть химическое уравнение должно содержать информацию о физическом состоянии реагентов и продуктов. Это известно как состояние агрегирования.
Вы также должны иметь в виду, что у чистых веществ энтальпия образования равна нулю. Эти значения энтальпии получены при стандартных условиях, таких как указанные выше, и в их наиболее стабильной форме. В химической системе, где есть реагенты и продукты, энтальпия реакции равна энтальпии образования при стандартных условиях.
Мы знаем, что значения энтальпии образования некоторых неорганических и органических химических соединений устанавливаются при условиях давления 1 атмосфера и температуры 25 градусов.
Энтальпия реакции
Мы уже упоминали, что такое энтальпия образования. Теперь мы собираемся описать, что такое энтальпия реакции. Это термодинамическая функция, которая помогает рассчитать количество тепла, которое было получено, или количество тепла, которое было передано во время химической реакции. Баланс тренера ищется, остается или получает как реагенты, так и продукты. Один из аспектов, который должен быть выполнен для расчета энтальпии реакции, заключается в том, что сама реакция должна происходить при постоянном давлении. Другими словами, в течение всего времени, необходимого для протекания химической реакции, давление должно поддерживаться постоянным.
Мы знаем, что энтальпия имеет размерность энергии и поэтому измеряется в джоулях. Чтобы понять отношение энтальпии к теплу, которое обменивается во время химической реакции необходимо перейти к первому закону термодинамики. И именно этот первый закон говорит нам, что тепло, которое обменивается в термодинамическом процессе, равно изменению внутренней энергии вещества или веществ, участвующих в процессе, плюс работа, выполняемая этими веществами во время процесса.
Мы знаем, что все химические реакции - это не что иное, как различные термодинамические процессы, протекающие при определенном давлении. Наиболее распространенные значения давления даны при стандартных условиях атмосферного давления. Поэтому все термодинамические процессы, происходящие таким образом, называются изобарическими, так как они происходят при постоянном давлении.
Очень часто называют энтальпийным теплом. Однако должно быть ясно, что это не то же самое, что тепло, а теплообмен. То есть уроком может быть не тепло, а не внутреннее тепло реагентов и продуктов. Это тепло, которое передается в процессе химической реакции.
Отношения с теплом
В отличие от того, о чем мы говорили ранее, энтальпия - это функция состояния. Когда мы вычисляем изменение энтальпии, мы фактически вычисляем разницу двух функций. Эти функции обычно зависят исключительно от состояния системы. Это состояние системы меняется в зависимости от внутренней энергии и объема самой системы. Поскольку мы знаем, что версия остается неизменной на протяжении всей химической реакции, энтальпия реакции - это не что иное, как функция состояния, которая зависит как от внутренней энергии, так и от объема.
Следовательно, мы можем определить энтальпию реагентов в химической реакции как сумму каждого из них. С другой стороны, мы определяем то же самое, но в продуктах, как сумму энтальпий всех продуктов.
Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать об энтальпии и ее характеристиках.