Zakoni termokemije

Razumevanje entalpije in termokemičnih enačb

WLADIMIR BULGAR / Getty Images

Termokemijske enačbe so tako kot druge uravnotežene enačbe le da določajo tudi toplotni tok za reakcijo. Toplotni tok je naveden na desni strani enačbe s simbolom ΔH. Najpogostejše enote so kilodžuli, kJ. Tukaj sta dve termokemijski enačbi:

H_dva(g) + ½ O_dva(g) → H_dvaO (l); ΔH = -285,8 kJ

HgO (s) → Hg (l) + ½ O_dva(g); ΔH = +90,7 kJ

Pisanje termokemijskih enačb

Ko pišete termokemijske enačbe, ne pozabite upoštevati naslednjih točk:

1. Koeficienti se nanašajo na število madeži . Tako je za prvo enačbo -282,8 kJ ΔH, ko je 1 mol H_dvaO (l) nastane iz 1 mol H_dva(g) in ½ mol O_dva.
2. Spremembe entalpije za fazno spremembo, tako da je entalpija snovi odvisna od tega, ali je trdna, tekoča ali plinasta. Prepričajte se, da ste določili fazo reaktantov in produktov z (s), (l) ali (g) in ne pozabite poiskati pravilnega ΔH iz mize za toploto tvorbe . Simbol (aq) se uporablja za vrste v vodni (vodni) raztopini.​
3. Entalpija snovi je odvisna od temperature. V idealnem primeru bi morali določiti temperaturo, pri kateri poteka reakcija. Ko pogledate tabelo toplote nastajanja , opazite, da je podana temperatura ΔH. Za težave z domačo nalogo in če ni drugače določeno, se predpostavlja, da je temperatura 25 °C. V resničnem svetu je lahko temperatura drugačna in termokemični izračuni so lahko težji.

Lastnosti termokemijskih enačb

Pri uporabi termokemijskih enačb veljajo nekateri zakoni ali pravila:

ΔH je neposredno sorazmeren s količino snovi, ki reagira ali nastane z reakcijo.Entalpija je neposredno sorazmerna z maso. Če torej podvojite koeficiente v enačbi, se vrednost ΔH pomnoži z dva. Na primer:
1. H_dva(g) + ½ O_dva(g) → H_dvaO (l); ΔH = -285,8 kJ
2. 2 H_dva(g) + O_dva(g) → 2 H_dvaO (l); ΔH = -571,6 kJ
ΔH za reakcijo je enak po velikosti, vendar v nasprotnem predznaku kot ΔH za obratno reakcijo.Na primer:
1. HgO (s) → Hg (l) + ½ O_dva(g); ΔH = +90,7 kJ
2. Hg (l) + ½ O_dva(l) → HgO (s); ΔH = -90,7 kJ
3. Ta zakon se običajno uporablja za fazne spremembe , čeprav je res, ko obrnete katero koli termokemično reakcijo.
ΔH ni odvisen od števila vključenih korakov.To pravilo se imenuje Hessov zakon . Navaja, da je ΔH za reakcijo enak, ne glede na to, ali poteka v enem koraku ali v nizu korakov. Drug način za ogled je, da se spomnimo, da je ΔH lastnost stanja, zato mora biti neodvisen od poti reakcije.
1. Če je reakcija (1) + reakcija (2) = reakcija (3), potem je ΔH₃= ΔH₁+ ΔH_dva