Trong cả vật lý và hóa học, một khái niệm được sử dụng để đo năng lượng chứa trong cơ thể. Chúng tôi đang nói về enthalpy. Nó là một loại phép đo cho biết lượng năng lượng chứa trong một cơ thể hoặc hệ thống có thể tích nhất định, chịu áp suất và có thể trao đổi với môi trường. Entanpi của một hệ thống được biểu diễn bằng chữ H và đơn vị vật lý liên kết với nó để biểu thị các giá trị năng lượng là Joule.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết tất cả các đặc điểm và tầm quan trọng của entanpi.
Các tính năng chính
Chúng ta có thể nói rằng entanpi bằng nội năng mà hệ có cộng với áp suất nhân với thể tích của cùng hệ. Khi chúng ta thấy rằng năng lượng của hệ, áp suất và thể tích là các hàm của trạng thái, thì entanpi cũng là. Điều này có nghĩa là, khi đến thời điểm, nó có thể xảy ra trong một số điều kiện ban đầu cuối cùng nhất định để biến có thể giúp nghiên cứu toàn bộ hệ thống.
Điều đầu tiên là phải biết entanpi của sự hình thành là gì. Của nó về nhiệt hấp thụ bị hệ thống quên khi 1 mol chất sản phẩm được tạo ra từ các nguyên tố ở trạng thái bình thường. Các trạng thái này có thể là rắn, lỏng hoặc khí hoặc trong trường hợp dung dịch. Trạng thái dị hướng là trạng thái ổn định nhất. Ví dụ, trạng thái dị hướng ổn định nhất mà cacbon có là graphit, ngoài điều kiện bình thường mà các giá trị suy giảm là 1 bầu khí quyển và nhiệt độ là 25 độ.
Chúng tôi nhấn mạnh rằng entanpi của sự hình thành theo những gì chúng tôi đã xác định là cho 1 mol hợp chất được tạo ra. Bằng cách này, tùy thuộc vào lượng sản phẩm thuốc thử hiện có, phản ứng sẽ phải được điều chỉnh với hệ số phân số.
Sự hình thành entanpi
Chúng ta biết rằng trong bất kỳ quá trình hóa học nào, sự hình thành entanpi có thể vừa dương vừa âm. Entanpi này dương khi phản ứng tỏa nhiệt. Phản ứng hóa học thu nhiệt có nghĩa là nó có thể hấp thụ nhiệt của môi chất. Mặt khác, chúng ta có entanpi âm khi phản ứng tỏa nhiệt. Phản ứng hóa học tỏa nhiệt có nghĩa là nó tỏa nhiệt từ hệ thống ra bên ngoài.
Để phản ứng tỏa nhiệt xảy ra, các chất phản ứng phải có năng lượng lớn hơn các sản phẩm. Ngược lại, để phản ứng thu nhiệt xảy ra, các chất phản ứng phải có năng lượng nhỏ hơn các sản phẩm. Để có thể viết tốt phương trình hóa học của tất cả những điều này, cần phải thực hiện định luật bảo toàn vật chất. Nghĩa là, phương trình hóa học phải chứa thông tin về trạng thái vật lý của chất phản ứng và sản phẩm. Đây được gọi là trạng thái tổng hợp
Bạn cũng phải ghi nhớ rằng các chất tinh khiết có entanpi tạo thành bằng không. Các giá trị entanpi này thu được trong các điều kiện tiêu chuẩn, chẳng hạn như các điều kiện đã đề cập ở trên, và ở dạng ổn định nhất của chúng. Trong một hệ thống hóa học có chất phản ứng và sản phẩm, entanpi của phản ứng bằng entanpi tạo thành ở điều kiện tiêu chuẩn.
Chúng ta biết rằng giá trị hình thành entanpi của một số hợp chất hóa học vô cơ và hữu cơ được thiết lập ở điều kiện 1 áp suất và nhiệt độ 25 độ.
Entanpi của phản ứng
Chúng tôi đã đề cập đến entanpi của sự hình thành là gì. Bây giờ chúng ta sẽ mô tả entanpi của phản ứng là gì. Đó là một hàm nhiệt động lực học giúp Tính nhiệt lượng đã thu được hoặc nhiệt lượng đã tỏa ra trong một phản ứng hóa học. Cân bằng huấn luyện viên được tìm kiếm, giữ nguyên hoặc nhận cả thuốc thử và sản phẩm. Một trong những khía cạnh phải được đáp ứng để tính toán entanpi của phản ứng là bản thân phản ứng phải xảy ra ở áp suất không đổi. Nói cách khác, trong toàn bộ thời gian để phản ứng hóa học xảy ra, áp suất phải được giữ không đổi.
Chúng ta biết rằng entanpi có kích thước của năng lượng và đó là lý do tại sao nó được đo bằng jun. Để hiểu mối quan hệ của entanpi và nhiệt được trao đổi trong một phản ứng hóa học cần phải đi đến định luật đầu tiên của nhiệt động lực học. Và chính định luật thứ nhất này cho chúng ta biết rằng nhiệt lượng trao đổi trong một quá trình nhiệt động lực học bằng độ biến thiên nội năng của chất hoặc các chất tham gia vào quá trình đó cộng với công của các chất nói trên trong quá trình đó.
Chúng ta biết rằng tất cả các phản ứng hóa học không gì khác hơn là các quá trình nhiệt động học khác nhau xảy ra ở một áp suất nhất định. Các giá trị áp suất phổ biến nhất được đưa ra trong điều kiện tiêu chuẩn của áp suất khí quyển. Do đó, tất cả các quá trình nhiệt động học xảy ra theo cách này được gọi là đẳng áp, vì nó xảy ra ở áp suất không đổi.
Người ta thường gọi nhiệt lượng là entanpi. Tuy nhiên, phải rõ ràng rằng nó không giống như nhiệt, mà là trao đổi nhiệt. Có nghĩa là, nó không phải là nhiệt có thể dạy một bài học hoặc nội nhiệt mà các chất phản ứng và sản phẩm có. Đó là nhiệt lượng được trao đổi trong suốt quá trình phản ứng hóa học.
Mối quan hệ với nhiệt
Không giống như những gì chúng ta đã nói trước đây, enthalpy là một hàm trạng thái. Khi chúng tôi tính toán sự thay đổi entanpi, chúng tôi thực sự đang tính toán sự khác biệt của hai hàm. Các chức năng này thường phụ thuộc hoàn toàn vào trạng thái của hệ thống. Trạng thái này của hệ thay đổi tùy thuộc vào nội năng và khối lượng của chính hệ. Vì chúng ta biết rằng phiên bản không đổi trong suốt phản ứng hóa học, entanpi của phản ứng không gì khác hơn là một hàm trạng thái phụ thuộc vào cả nội năng và thể tích.
Do đó, chúng ta có thể xác định entanpi của các chất phản ứng trong một phản ứng hóa học là tổng của mỗi chất trong số chúng. Mặt khác, chúng ta định nghĩa điều tương tự nhưng trong các sản phẩm là tổng entanpi của tất cả các sản phẩm.
Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về enthalpy và các đặc điểm của nó.