Vo fyzike aj v chémii sa používa koncept na meranie energie obsiahnutej v tele. Hovoríme o entalpia. Je to typ merania, ktorý udáva množstvo energie obsiahnutej v tele alebo systéme, ktoré majú určitý objem, sú pod tlakom a je možné ich vymeniť s okolitým prostredím. Entalpiu systému predstavuje písmeno H a fyzikálna jednotka, ktorá je priradená k označeniu energetických hodnôt, je Joule.
V tomto článku vám povieme o všetkých charakteristikách a dôležitosti entalpie.
kľúčové vlastnosti
Môžeme povedať, že entalpia sa rovná vnútornej energii, ktorú má systém, plus tlak krát objem toho istého systému. Keď vidíme, že energia systému, tlak a objem sú funkciami štátu, entalpia je tiež. To znamená, že keď príde čas, môže sa vyskytnúť za určitých konečných počiatočných podmienok, aby premenná mohla pomôcť študovať celý systém.
Prvá vec je vedieť, čo je entalpia formácie. Je to o absorbované teplo zabudnuté systémom, keď sa z prvkov v normálnom stave vyrobí 1 mol produktovej látky. Tieto stavy môžu byť pevné, kvapalné alebo plynné alebo v prípade roztoku. Alotropický stav je najstabilnejší stav. Napríklad najstabilnejším alotropickým stavom, ktorý uhlík má, je grafit, navyše za normálnych podmienok, v ktorých sú hodnoty depresie 1 atmosféra a teplota je 25 stupňov.
Zdôrazňujeme, že entalpie tvorby podľa toho, čo sme definovali, sú pre 1 mol vyrobenej zlúčeniny. Týmto spôsobom, v závislosti na množstve existujúcich reagujúcich produktov, bude potrebné reakciu upraviť frakčnými koeficientmi.
Entalpia formácie
Vieme, že pri akomkoľvek chemickom procese môže byť entalpia formácie pozitívna aj negatívna. Táto entalpia je pozitívna, keď je reakcia endotermická. Chemická reakcia je endotermická, čo znamená, že môže absorbovať teplo média. Na druhej strane, máme negatívnu entalpiu, keď je reakcia exotermická. Chemická reakcia je exotermická, čo znamená, že vyžaruje teplo zo systému von.
Aby mohla prebehnúť exotermická reakcia, musia mať reaktanty vyššiu energiu ako produkty. Naopak, aby mohla prebiehať endotermická reakcia, musia mať reaktanty menej energie ako produkty. Aby bola chemická rovnica toho všetkého dobre napísateľná, je potrebné dodržať zákon zachovania hmoty. To znamená, že chemická rovnica musí obsahovať informácie o fyzikálnom stave reaktantov a produktov. Toto sa nazýva agregačný stav
Musíte to mať na pamäti látky, ktoré sú čisté, majú entalpiu tvorby rovnú nule. Tieto hodnoty entalpie sa získavajú za štandardných podmienok, ako sú tie, ktoré sú uvedené vyššie, a v najstabilnejšej forme. V chemickom systéme, v ktorom sú reaktanty a produkty, sa entalpia reakcie rovná entalpii vzniku za štandardných podmienok.
Vieme, že entalpia hodnôt tvorby niektorých anorganických a organických chemických zlúčenín sa vytvára za podmienok 1 atmosféry tlaku a 25 stupňov teploty.
Entalpia reakcie
Už sme spomenuli, čo je entalpia formácie. Teraz popíšeme, čo je entalpia reakcie. Je to termodynamická funkcia, ktorá pomáha vypočítajte získané teplo alebo dodané teplo počas chemickej reakcie. Hľadá sa rovnováha trénera, zostáva alebo prijíma reagencie aj produkty. Jedným z aspektov, ktoré musia byť splnené na výpočet entalpie reakcie, je to, že samotná reakcia musí prebiehať pri konštantnom tlaku. To znamená, že po celý čas, ktorý trvá, kým dôjde k chemickej reakcii, sa musí udržiavať konštantný tlak.
Vieme, že entalpia má rozmery energie, a preto sa meria v jouloch. Pochopiť vzťah entalpie k teplu, ktoré sa vymieňa počas chemickej reakcie je potrebné ísť k prvému zákonu termodynamiky. A je to tak, že tento prvý zákon nám hovorí, že teplo, ktoré sa vymieňa v termodynamickom procese, sa rovná zmenám vnútornej energie látky alebo látok zapojených do procesu plus práci vykonanej týmito látkami v priebehu procesu.
Vieme, že všetky chemické reakcie nie sú ničím iným ako rôznymi termodynamickými procesmi, ktoré sa vyskytujú pri určitom tlaku. Najčastejšie hodnoty tlaku sú uvedené za štandardných podmienok atmosférického tlaku. Preto sa všetky termodynamické procesy, ktoré sa vyskytujú týmto spôsobom, nazývajú izobarické, pretože prebiehajú pri konštantnom tlaku.
Je veľmi bežné nazývať entalpické teplo. Musí však byť zrejmé, že to nie je to isté ako teplo, ale výmena tepla. To znamená, že to nie je teplo, ktoré môže byť poučením, alebo vnútorné teplo, ktoré majú reaktanty a produkty. Je to teplo, ktoré sa vymieňa v priebehu procesu chemickej reakcie.
Vzťah s teplom
Na rozdiel od toho, o čom sme hovorili predtým, je entalpia štátnou funkciou. Keď vypočítame zmenu entalpie, vlastne vypočítame rozdiel dvoch funkcií. Tieto funkcie zvyčajne závisia výlučne od stavu systému. Tento stav systému sa líši v závislosti od vnútornej energie a objemu samotného systému. Pretože vieme, že verzia zostáva počas celej chemickej reakcie konštantná, entalpia reakcie nie je nič iné ako stavová funkcia, ktorá závisí ako od vnútornej energie, tak od objemu.
Preto môžeme definovať entalpiu reaktantov v chemickej reakcii ako súčet každého z nich. Na druhej strane definujeme to isté, ale vo výrobkoch ako súčet entalpie všetkých výrobkov.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o entalpii a jej vlastnostiach.