Πώς η αντίδραση Η σχετίζεται με HF μορίων που εμπλέκονται σε μια αντίδραση;
Η αντίδραση (αλλαγή ενθαλπίας της αντίδρασης):
* Ορισμός: Η αλλαγή στην ενθαλπία που συμβαίνει κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης. Είναι η διαφορά μεταξύ της ενθαλπίας των προϊόντων και της ενθαλπίας των αντιδραστηρίων.
* Σημάδι:
* Αρνητική Η:Εξοθερμική αντίδραση (απελευθερώνει θερμότητα)
* Θετική H:ενδοθερμική αντίδραση (απορροφά θερμότητα)
* Υπολογισμός: H =h (προϊόντα) - h (αντιδραστήρια)
HF (πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού):
* Ορισμός: Η αλλαγή ενθαλπίας όταν σχηματίζεται ένα γραμμομόριο μιας ένωσης από τα στοιχεία της στις τυποποιημένες καταστάσεις τους (συνήθως στους 25 ° C και 1 πίεση atm).
* Σημάδι:
* Αρνητικό HF:Ο σχηματισμός είναι εξωθερμικός (απελευθερώνεται η θερμότητα)
* Θετικό HF:Ο σχηματισμός είναι ενδοθερμικός (απορροφάται η θερμότητα)
Η σύνδεση:
Η αντίδραση Η μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τις τιμές HF των μορίων που εμπλέκονται στην αντίδραση. Η εξίσωση είναι:
h =σ hf (προϊόντα) - σ hf (αντιδραστήρια)
* Σ αντιπροσωπεύει το άθροισμα των τιμών HF για κάθε προϊόν ή αντιδραστήριο.
Παράδειγμα:
Ας εξετάσουμε την καύση μεθανίου (CH4):
CH4 (g) + 2 o2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (L)
Για να υπολογίσουμε την αντίδραση Η, χρειαζόμαστε τις τιμές HF για κάθε μόριο:
* HF (CH4) =-74.8 kJ/mol
* HF (O2) =0 kJ/mol (στοιχείο στην τυπική του κατάσταση)
* HF (CO2) =-393.5 kJ/mol
* HF (H2O) =-285.8 kJ/mol
Τώρα, μπορούμε να εφαρμόσουμε την εξίσωση:
H =[1 x (-393.5) + 2 x (-285.8)]-[1 x (-74.8) + 2 x (0)]
H =-890.3 kJ/mol
Βασικά σημεία:
* Τυπικές συνθήκες: Οι τιμές HF συνήθως δίδονται υπό τυποποιημένες συνθήκες (25 ° C και 1 atm), οπότε η υπολογιζόμενη αντίδραση Η θα είναι επίσης για τυποποιημένες συνθήκες.
* Stoichiometry: Θυμηθείτε να πολλαπλασιάσετε τις τιμές HF με τους αντίστοιχους στοιχειομετρικούς συντελεστές τους στην ισορροπημένη χημική εξίσωση.
* Άμεση υπολογισμός: Η χρήση τιμών HF προσφέρει έναν βολικό τρόπο υπολογισμού της αντίδρασης Η χωρίς να χρειάζεται να το μετρήσετε άμεσα.
Με την κατανόηση της σχέσης μεταξύ της αντίδρασης Η και του HF, μπορείτε να προβλέψετε την αλλαγή θερμότητας που σχετίζεται με μια χημική αντίδραση χρησιμοποιώντας θερμοδυναμικά δεδομένα.
