ทั้งในฟิสิกส์และเคมีแนวคิดที่ใช้ในการวัดพลังงานที่มีอยู่ในร่างกาย เรากำลังพูดถึง เอนทัลปี. เป็นการวัดประเภทหนึ่งที่ระบุปริมาณพลังงานที่มีอยู่ในร่างกายหรือระบบที่มีปริมาตรหนึ่งซึ่งอยู่ภายใต้ความกดดันและสามารถแลกเปลี่ยนกับสิ่งแวดล้อมได้ เอนทัลปีของระบบแสดงด้วยตัวอักษร H และหน่วยทางกายภาพที่เกี่ยวข้องเพื่อระบุค่าพลังงานคือจูล
ในบทความนี้เราจะบอกคุณเกี่ยวกับลักษณะและความสำคัญทั้งหมดของเอนทาลปี
คุณสมบัติหลัก
เราสามารถพูดได้ว่าเอนทัลปี เท่ากับพลังงานภายในที่ระบบมีบวกกับความดันคูณกับปริมาตรของระบบเดียวกัน. เมื่อเราเห็นว่าพลังงานของระบบความดันและปริมาตรเป็นหน้าที่ของสถานะเอนทัลปีก็เช่นกัน ซึ่งหมายความว่าเมื่อถึงเวลาอาจเกิดขึ้นในเงื่อนไขเริ่มต้นขั้นสุดท้ายบางอย่างเพื่อให้ตัวแปรสามารถช่วยในการศึกษาระบบทั้งหมดโดยรวม
สิ่งแรกคือต้องรู้ว่าเอนทัลปีของการก่อตัวคืออะไร มันเป็นเรื่องของ ระบบดูดซับความร้อนที่ลืมไปเมื่อสารผลิตภัณฑ์ 1 โมลถูกผลิตจากองค์ประกอบในสภาวะปกติ. สถานะเหล่านี้อาจเป็นของแข็งของเหลวหรือก๊าซหรือในกรณีของสารละลาย สถานะอัลโลทรอปิกเป็นสถานะที่เสถียรที่สุด ตัวอย่างเช่นสถานะ allotropic ที่เสถียรที่สุดที่คาร์บอนมีคือแกรไฟต์นอกเหนือจากการอยู่ภายใต้สภาวะปกติซึ่งค่าความซึมเศร้าคือ 1 บรรยากาศและอุณหภูมิ 25 องศา
เราเน้นว่าเอนทาลปีของการก่อตัวตามที่เรากำหนดไว้สำหรับสารประกอบ 1 โมลที่เกิดขึ้น ด้วยวิธีนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณของผลิตภัณฑ์รีเอเจนต์ที่มีอยู่ปฏิกิริยาจะต้องถูกปรับด้วยค่าสัมประสิทธิ์เศษส่วน
การก่อตัวเอนทาลปี
เรารู้ว่าในกระบวนการทางเคมีใด ๆ เอนทัลปีของการก่อตัวสามารถเป็นได้ทั้งบวกและลบ เอนทัลปีนี้เป็นบวกเมื่อปฏิกิริยาดูดความร้อน ปฏิกิริยาทางเคมีคือการดูดความร้อนหมายความว่าสามารถดูดซับความร้อนของตัวกลางได้ ในทางกลับกัน, เรามีเอนทาลปีเป็นลบเมื่อปฏิกิริยาคายความร้อน. ปฏิกิริยาเคมีคายความร้อนหมายความว่ามันปล่อยความร้อนจากระบบออกสู่ภายนอก
เพื่อให้เกิดปฏิกิริยาคายความร้อนสารตั้งต้นจะต้องมีพลังงานสูงกว่าผลิตภัณฑ์ ในทางตรงกันข้ามสำหรับปฏิกิริยาดูดความร้อนที่จะเกิดขึ้นสารตั้งต้นจะต้องมีพลังงานน้อยกว่าผลิตภัณฑ์ เพื่อให้สามารถเขียนสมการทางเคมีของสิ่งเหล่านี้ได้ดีจึงจำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎหมายว่าด้วยการอนุรักษ์สสาร นั่นคือสมการทางเคมีต้องมีข้อมูลเกี่ยวกับสถานะทางกายภาพของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ สิ่งนี้เรียกว่าสถานะการรวม
คุณต้องจำไว้ด้วยว่า สารที่บริสุทธิ์มีเอนทัลปีของการก่อตัวเท่ากับศูนย์ ค่าเอนทาลปีเหล่านี้ได้มาภายใต้เงื่อนไขมาตรฐานเช่นที่กล่าวไว้ข้างต้นและในรูปแบบที่เสถียรที่สุด ในระบบเคมีที่มีสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์เอนทัลปีของปฏิกิริยาจะเท่ากับเอนทัลปีของการก่อตัวภายใต้สภาวะมาตรฐาน
เราทราบว่าเอนทัลปีของค่าการก่อตัวของสารประกอบอนินทรีย์และอินทรีย์เคมีบางชนิดถูกกำหนดขึ้นที่สภาวะความดัน 1 บรรยากาศและอุณหภูมิ 25 องศา
เอนทัลปีของปฏิกิริยา
เราได้กล่าวไปแล้วว่าเอนทัลปีของการก่อตัวคืออะไร ตอนนี้เราจะอธิบายว่าเอนทัลปีของปฏิกิริยาคืออะไร มันเป็นฟังก์ชันทางอุณหพลศาสตร์ที่ช่วย คำนวณความร้อนที่ได้รับหรือความร้อนที่ได้รับระหว่างปฏิกิริยาทางเคมี มีการค้นหายอดเทรนเนอร์คงอยู่หรือรับทั้งรีเอเจนต์และผลิตภัณฑ์ หนึ่งในแง่มุมที่ต้องปฏิบัติในการคำนวณเอนทัลปีของปฏิกิริยาคือปฏิกิริยาจะต้องเกิดขึ้นที่ความดันคงที่ กล่าวอีกนัยหนึ่งตลอดเวลาที่ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นความดันจะต้องคงที่
เรารู้ว่าเอนทัลปีมีขนาดของพลังงานและนั่นคือเหตุผลที่วัดเป็นจูล เพื่อทำความเข้าใจความสัมพันธ์ของเอนทัลปีกับความร้อนที่แลกเปลี่ยนระหว่างปฏิกิริยาทางเคมี จำเป็นต้องไปที่กฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์ กฎข้อแรกนี้บอกเราว่าความร้อนที่แลกเปลี่ยนในกระบวนการทางอุณหพลศาสตร์เท่ากับการแปรผันของพลังงานภายในของสารหรือสารที่เกี่ยวข้องในกระบวนการบวกกับงานที่ทำโดยสารดังกล่าวในระหว่างกระบวนการ
เรารู้ว่าปฏิกิริยาเคมีทั้งหมดไม่มีอะไรมากไปกว่ากระบวนการทางอุณหพลศาสตร์ต่างๆที่เกิดขึ้นที่ความดันหนึ่ง ๆ ค่าความดันที่พบมากที่สุดจะได้รับภายใต้เงื่อนไขมาตรฐานของความดันบรรยากาศ ดังนั้นกระบวนการทางอุณหพลศาสตร์ทั้งหมดที่เกิดขึ้นในลักษณะนี้จึงเรียกว่าไอโซบาริกเนื่องจากเกิดขึ้นที่ความดันคงที่
เรียกความร้อนเอนทัลปีเป็นเรื่องปกติมาก อย่างไรก็ตามต้องมีความชัดเจนมากว่ามันไม่เหมือนกับความร้อน แต่เป็นการแลกเปลี่ยนความร้อน นั่นคือไม่ใช่ความร้อนที่สามารถให้บทเรียนหรือความร้อนภายในที่สารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์มีอยู่ เป็นความร้อนที่แลกเปลี่ยนตลอดกระบวนการปฏิกิริยาเคมี
ความสัมพันธ์กับความร้อน
ไม่เหมือนกับสิ่งที่เราเคยพูดถึงมาก่อนเอนทัลปีเป็นฟังก์ชันสถานะ เมื่อเราคำนวณการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีเรากำลังคำนวณความแตกต่างของสองฟังก์ชัน ฟังก์ชันเหล่านี้มักขึ้นอยู่กับสถานะของระบบเท่านั้น สถานะของระบบนี้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับพลังงานภายในและปริมาตรของระบบเอง เนื่องจากเราทราบว่าเวอร์ชันคงที่ตลอดปฏิกิริยาเคมี เอนทัลปีของปฏิกิริยาไม่มีอะไรมากไปกว่าฟังก์ชันสถานะที่ขึ้นอยู่กับทั้งพลังงานภายในและปริมาตร
ดังนั้นเราสามารถกำหนดเอนทัลปีของสารตั้งต้นในปฏิกิริยาเคมีเป็นผลรวมของสารตั้งต้นแต่ละชนิด ในทางกลับกันเรากำหนดสิ่งเดียวกัน แต่ในผลิตภัณฑ์เป็นผลรวมของเอนทัลปีของผลิตภัณฑ์ทั้งหมด
ฉันหวังว่าข้อมูลนี้จะทำให้คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเอนทัลปีและลักษณะของมันได้