Kaj je usposabljanje entalpije? (Z vajami)

The Trening entalpija To je sprememba, ki jo je utrpela entalpija pri tvorbi mola spojine ali snovi v standardnih pogojih. Standardni pogoj tlaka se razume, ko se reakcija tvorbe izvaja pri atmosferskem tlaku iz atmosfere in pri sobni temperaturi 25 stopinj Celzija ali 298,15 Kelvina.

Normalno stanje reaktivnih elementov v reakciji tvorbe se nanaša na stanje združevanja (trdno, tekočino ali plinasto) pogosteje teh snovi v standardnih pogojih tlaka in temperature.

V reakciji tvorbe spojine se toplota izmenjuje z okoljem. Vir: Pixabay

Običajni status se nanaša tudi na najbolj stabilno alotropno obliko teh reaktivnih elementov v standardnih reakcijskih pogojih.

Entalpía H je termodinamična funkcija, ki je opredeljena kot notranja energija ali več produkt tlaka P v prostornini V snovi v snovi, vključenih v kemijsko reakcijo tvorbe molske snovi:

H = u + p ∙ v

Entalpía ima energetske dimenzije in v mednarodnem sistemu ukrepov se meri v Joulesu.

[TOC]

Standardna entalpija

Simbol entalpije je H, v določenem primeru entalpije treninga pa ΔH0F označuje, da se nanaša na spremembo, ki jo doživlja ta termodinamična funkcija v reakciji tvorbe mola določene spojine v standardnih pogojih v standardnih pogojih pogoji.

V zapisu pretirano 0 označuje standardne pogoje in naročnino.

Trdilna toplota

Prvi zakon določa, da je toplota, izmenjana v termodinamičnem procesu, enaka spreminjanju notranje energije snovi, vključenih v postopek, plus delo, ki ga te snovi opravljajo v postopku:

Q = ΔU + W

V primeru, da se reakcija izvede pod konstantnim pritiskom, zlasti pri tlaku atmosfere, tako da bo delo rezultat pritiska za spremembo volumna.

Potem je toplota tvorbe določene spojine, ki jo bomo označili s Q0F, povezana s spremembo notranje energije in volumna, kot sledi:

Q0f = ΔU + p ΔV

Toda spomniti se na definicijo standardne entalpije moramo:

Q0F = ΔH0F

Razlika med entalpijo in toploto tvorbe

Ta izraz ne pomeni, da sta toplota treninga in entalpija treninga enaka. Pravilna razlaga je, da je toplota, izmenjana med tvorbo reakcije, povzročila spremembo entropije snovi, ki je nastala glede na reagente v standardnih pogojih.

Po drugi strani pa je entalpija obsežna termodinamična funkcija, toplota tvorbe se vedno nanaša na mol tvorjene spojine.

Če je reakcija treninga eksotermična, potem je entalpija treninga negativna.

Nasprotno, če je reakcija treninga endotermična, potem je trening entalpija pozitivna.

Termokemične enačbe

V enačbi usposabljanja za termokemijo ni treba navesti samo reagentov in izdelkov. Na prvem mestu je potrebno, da se kemična enačba uravnoteži tako, da je količina nastale spojine vedno 1 mol.

Po drugi strani je treba v kemični enačbi navesti status združevanja reagentov in izdelkov. Po potrebi mora biti navedena tudi njihova alotropna oblika, saj je toplota tvorbe odvisna od vseh teh dejavnikov.

V enačbi treninga termokemije je treba navesti tudi entalpijo usposabljanja.

Poglejmo nekaj primerov dobro zbranih termokemičnih enačb:

H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (g); ΔH0F = -241,9 kJ/mol

H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (L); ΔH0F = -285,8 kJ/mol

H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (S); ΔH0F = -292,6 kJ/mol

Pomembni premisleki

- Vsi so uravnoteženi na podlagi tvorbe 1 mol izdelka.

- Naveden je status združevanja reagentov in izdelka.

- Navedena je entalpija treninga.

Upoštevajte, da je entalpija usposabljanja odvisna od stanja združevanja izdelka. Od treh reakcij je najbolj stabilen v standardnih pogojih.

Kajti tisto, kar je pomembno v kemični reakciji in zlasti pri tvorbi, je sprememba entropije in ne same entropije, dogovorjeno je, da imajo čisti elementi v njihovi molekularni obliki in stanju naravnega združevanja v standardnih pogojih usposabljanje entropije NULL.

Tu je nekaj primerov:

O2 (g); ΔH0f = 0 kJ/mol

Cl2 (g); ΔH0f = 0 kJ/mol

Na (s); ΔH0f = 0 kJ/mol

C (grafit); ΔH0f = 0 kJ/mol

Rešene vaje

-Vaja 1

Vedeti, da je za nastajanje etena (C2H4) potrebno.

Rešitev 

Na prvem mestu predlagamo kemijsko enačbo in jo ravnovesje na podlagi mola etene.

Nato upoštevamo, da je treba zagotoviti toploto, tako da se izvede reakcija treninga, kar kaže, da gre za endotermično reakcijo, zato je entropija treninga pozitivna.

2 C (trden grafit) + 2 H2 (plin) → C2H4 (plin); ΔH0F = +52 kJ/mol

-Vaja 2

V standardnih pogojih se mešajo v posodi s 5 litri vodika in kisika. Kisik in vodik se popolnoma reagirata brez reagentov, da tvori vodikov peroksid. V reakciji je bilo sproščenih 38,35 kJ toplote na okolje.

Predstavljajo kemično in termokemično enačbo. Izračunajte entropijo tvorbe vodikovega peroksida.

Rešitev 

Reakcija tvorbe vodikovega peroksida je:

H2 (plin) + O2 (plin) → H2O2 (tekočina)

Upoštevajte, da je enačba že uravnotežena na podlagi mola izdelka. To pomeni, da je za proizvodnjo mola vodikovega peroksida potreben mol vodika in mol kisika.

Toda izjava o težavah nam pove, da se v 5 -litrskem kontejnerskem vodiku in kisiku mešata v standardnih pogojih, tako da vemo, da vsak plini zaseda 5 litrov.

Uporaba standardnih pogojev za pridobitev enačbe termokemije

Po drugi strani se standardne pogoje razumejo.

V standardnih pogojih bo 1 mol idealnega plina zasedel 24,47 l, kot je mogoče preveriti iz naslednjega izračuna:

V = (1 mol * 8,3145 j / (mol * k) * 298,15 k) / 1,03 x 10⁵ pa = 0,02447 m³ = 24,47 l.

Kot je na voljo za 5 L, je število molov vsakega od plinov podano z:

5 litrov / 24,47 litrov / mol = 0,204 molov vsakega od plinov.

Glede na uravnoteženo kemično enačbo bo nastalo 0,204 molov vodikovega peroksida, v katerih so v okolje sprostili 38,35 kJ toplote. To je, da tvorimo mol peroksida, je potrebnih 38,35 kJ / 0,204 molov = 188 kJ / mol.

Poleg tega, ko se toplota med reakcijo sprosti v okolje, tako je tvorba entalpija negativna. Končno naslednja termokemična enačba:

H2 (plin) + O2 (plin) → H2O2 (tekočina); ΔH0F = -188 kJ/mol

Reference

1. Castaños e. Entalpija v kemičnih reakcijah. Okrevano od: lidiaconlachimica.WordPress.com
2. Termokemija. Reakcijska entalpija. Pridobljeno iz: Viri.izobrazba.je
3. Termokemija. Opredelitev standardne reakcijske entalpije. Okreval od: quimitube.com
4. Termokemija. Opredelitev entalpije treninga in primeri. Okreval od: quimitube.com
5. Wikipedija. Standardna reakcijska entalpija. Okreval od: Wikipedia.com
6. Wikipedija. Trening entalpija. Okreval od: Wikipedia.com