Енталпия - какво е това?

Каква е енталпията на образуване на вещества? Как да използваме тази стойност в термохимията? За да намерите отговори на тези въпроси, разгледайте основните термини, свързани с термичния ефект на химичното взаимодействие.

Термичен ефект на реакцията

Това е количеството, което характеризира количество топлина по време на взаимодействието на веществата.

Ако процесът се извършва при стандартни условия, топлинният ефект се нарича стандартен реакционен ефект. Това е стандартната енталпия на образуването на реакционните продукти.

Топлинна мощност на процеса

Това е физическа величина, която определя съотношението на малко количество топлина към промяна в температурата. J / K се използва като единица за измерване на топлинния капацитет.

Специфична топлина наречете количеството топлинна енергия, което е необходимо, за да се повиши температурата с градуси по скалата на Целзий за тяло с маса от един килограм.

Термохимичен ефект

За почти всички химическа реакция Можете да изчислите количеството енергия, което се абсорбира или освобождава по време на взаимодействието на химическите компоненти.

Такива трансформации се наричат ​​екзотермични, в резултат на което в атмосферата се отделя определено количество топлина. Например, процесите на свързване се характеризират с положителен ефект.

Енталпията на реакцията се изчислява, като се вземе предвид съставът на веществото, както и стереохимичните коефициенти. Ендотермичните взаимодействия включват абсорбцията на определено количество топлина, за да започне химическа реакция.

Стандартната енталпия е стойността, използвана в термохимията.

Спонтанен процес

Най- термодинамична система процесът спонтанно продължава, когато свободната енергия на взаимодействащата система намалява. Като условие за постигане на термодинамично равновесие, ние разглеждаме минималната стойност на термодинамичния потенциал.

Само ако постоянните външни условия се запазят във времето, можем да говорим за инвариантността на взаимодействието.

Един от разделите на термодинамиката изучава точно равновесните състояния, при които енталпията е стойността, изчислена за всеки отделен процес.

Химичните процеси са обратими в случаите, когато те се случват едновременно в две взаимно обратни посоки: обратно и напред. Ако се наблюдава обратен процес в затворена система, то в определен период от време системата ще достигне равновесно състояние. Характеризира се с прекратяване на промените в концентрацията на всички вещества във времето. Такова състояние не означава пълно прекратяване на реакцията между изходните материали, тъй като равновесието е динамичен процес.

Енталпията е физическа величина, която може да се изчисли за различни химикали. Количествената характеристика на равновесния процес е константата на равновесие, изразена чрез парциални налягания, равновесни концентрации и молни фракции на взаимодействащите вещества.

За всеки обратим процес може да се изчисли равновесна константа. Тя зависи от температурата, както и от естеството на взаимодействащите компоненти.

Нека разгледаме пример за появата на равновесно състояние в една система. В началния момент от времето в системата има само начални вещества А и В. Скоростта на директната реакция има максимална стойност и обратният процес не продължава. С намаляването на концентрацията на началните компоненти се наблюдава увеличаване на скоростта на обратния процес.

Като се има предвид, че енталпията е физическа величина, която може да се изчисли за реагентите, както и за продуктите от процеса, могат да се направят някои заключения.

След определен интервал от време скоростта на директния процес е равна на скоростта на обратното взаимодействие. Константата на равновесие е съотношението на константи на скоростта на директния и обратния процес. Физическият смисъл на това количество показва колко пъти скоростта на директния процес надвишава стойността на обратното взаимодействие при определена концентрация и температура.

Влиянието на външните фактори върху кинетиката на процеса

Тъй като енталпията е стойност, която се използва за термодинамични изчисления, има връзка между нея и условията на процеса. Например, термодинамичното взаимодействие се влияе от концентрация, налягане, температура. Когато една от тези стойности се промени, настъпва равновесие.

Енталпията е термодинамичен потенциал, който характеризира състоянието на системата в равновесие, когато е избрано под формата на независими променливи ентропия, налягане, брой частици.

Енталпията характеризира нивото на енергия, която се съхранява в молекулярната му структура. Следователно, ако веществото има енергия, то не се преобразува напълно в топлина. Част от него се съхранява директно в веществото, необходимо е за функционирането на веществото при определено налягане и температура.

заключение

Промяната в енталпията е мярка за топлината на химическа реакция. Той характеризира количеството енергия, което е необходимо за топлообмена при постоянно налягане. Тази стойност се използва в случаите, когато постоянните стойности в процеса са налягане и температура.

Енталпията често се характеризира като обща енергия на веществото, тъй като се определя като сума от вътрешна енергия и работата, която системата извършва.

В действителност това количество действа като общото количество енергия, което характеризира енергийните показатели на вещество, което се превръща в топлина.

Този термин беше предложен от H. Kamerlingh Onnes. Когато се провеждат термодинамични изчисления в неорганична химия, трябва да се вземе предвид количеството на веществото. Изчисленията се извършват при температура, съответстваща на 298 К, ​​налягане 101 kPa.

Законът Хес, който е основният параметър за съвременната термохимия, ни позволява да определим възможността за спонтанен химичен процес, да изчислим неговия топлинен ефект.