Γιατί είναι απαραίτητο να αναφέρουμε φυσικές καταστάσεις αντιδραστηρίων και προϊόντων σε θερμοχημική αντίδραση από το νόμο;

Είναι σημαντικό να προσδιοριστούν οι φυσικές καταστάσεις των αντιδραστηρίων και των προϊόντων σε θερμοχημικές αντιδράσεις επειδή οι μεταβολές της ενθαλπίας (ΔH) εξαρτώνται από τη φυσική κατάσταση των εμπλεκόμενων ουσιών . Εδώ είναι γιατί:

1. Η ενθαλπία είναι μια κατάσταση κατάστασης:

* Η ενθαλπία είναι μια κατάσταση κατάστασης, που σημαίνει ότι εξαρτάται μόνο από τις αρχικές και τελικές καταστάσεις του συστήματος, όχι από τη διαδρομή που λαμβάνεται για να φτάσετε εκεί.

* Αυτό σημαίνει ότι η αλλαγή ενθαλπίας για μια αντίδραση είναι διαφορετική Εάν τα αντιδραστήρια και τα προϊόντα βρίσκονται σε διαφορετικές φυσικές καταστάσεις.

2. Μεταβολές ενέργειας κατά τη διάρκεια μεταβάσεων φάσης:

* Οι μεταβάσεις φάσης (όπως η τήξη, η κατάψυξη, η εξάτμιση, η συμπύκνωση) περιλαμβάνουν ενεργειακές αλλαγές.

* Για παράδειγμα, η τήξη του πάγου απαιτεί εισροή ενέργειας (ενδοθερμική), ενώ η κατάψυξη του νερού απελευθερώνει ενέργεια (εξωθερμική).

3. Τυποποιημένες συνθήκες:

* Τα θερμοχημικά δεδομένα συχνά καταγράφονται σε τυποποιημένες συνθήκες (συνήθως 298 K και 1 atm).

* Αυτές οι τυποποιημένες συνθήκες καθορίζουν τη φυσική κατάσταση των ουσιών.

Παράδειγμα:

Εξετάστε την καύση του μεθανίου:

* ch₄ (g) + 2o₂ (g) → co₂ (g) + 2H₂O (l) ΔH =-890,4 kJ/mol

* ch₄ (g) + 2o₂ (g) → Co₂ (g) + 2H₂O (g) ΔH =-802.3 kJ/mol

Παρατηρήστε ότι η αλλαγή ενθαλπίας είναι διαφορετική Για τις δύο αντιδράσεις, παρόλο που τα αντιδραστήρια και τα προϊόντα είναι τα ίδια. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το νερό του προϊόντος βρίσκεται στην υγρή κατάσταση στην πρώτη αντίδραση και στην αέρια κατάσταση στη δεύτερη αντίδραση. Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη συμπύκνωση των υδρατμών σε υγρό συμβάλλει στη μεγαλύτερη αλλαγή ενθαλπίας στην πρώτη αντίδραση.

Συνοπτικά:

* Ο καθορισμός των φυσικών καταστάσεων στις θερμοχημικές αντιδράσεις είναι ζωτικής σημασίας για την εξασφάλιση της ακρίβειας και της συνέπειας στις τιμές αλλαγής ενθαλπίας.

* Μας βοηθά να κατανοήσουμε την ενέργεια που εμπλέκεται στην αντίδραση, λαμβάνοντας υπόψη τις ενεργειακές αλλαγές που σχετίζονται με τις μεταβάσεις φάσης.

* Μας επιτρέπει επίσης να συγκρίνουμε τις αλλαγές ενθαλπίας για διαφορετικές αντιδράσεις υπό τυποποιημένες συνθήκες.