Apakah entalpi latihan? (Dengan latihan)

The Entalpi latihan Adalah perubahan yang dialami oleh entalpi dalam pembentukan tahi lalat sebatian atau bahan di bawah keadaan standard. Keadaan tekanan standard difahami apabila tindak balas pembentukan dijalankan pada tekanan atmosfera dari atmosfera dan pada suhu bilik 25 darjah Celsius atau 298.15 Kelvin.

Keadaan biasa unsur -unsur reaktif dalam tindak balas pembentukan merujuk kepada keadaan agregasi (pepejal, cecair atau gas) yang lebih biasa bahan -bahan ini dalam keadaan standard tekanan dan suhu.

Dalam reaksi pembentukan sebatian, haba ditukar dengan persekitaran. Sumber: Pixabay

Status biasa juga merujuk kepada bentuk allotropik yang paling stabil dari unsur -unsur reaktif ini dalam keadaan tindak balas standard.

Entalpía H adalah fungsi termodinamik yang ditakrifkan sebagai tenaga dalaman atau lebih banyak produk tekanan p oleh volum V bahan -bahan yang terlibat dalam tindak balas kimia pembentukan bahan tahi lalat:

H = u + p ∙ v

Entalpía mempunyai dimensi tenaga dan dalam sistem langkah antarabangsa diukur dalam joules.

[TOC]

Entalpi standard

Simbol entalpi adalah H, tetapi dalam kes tertentu entalpi latihan dilambangkan oleh ΔH0F untuk menunjukkan bahawa ia merujuk kepada perubahan yang dialami oleh fungsi termodinamik ini dalam reaksi pembentukan tahi lalat sebatian tertentu dalam keadaan standard dalam standard dalam standard keadaan.

Dalam notasi, kelebihan 0 menunjukkan keadaan standard, dan subskrip.

Haba pembentukan

Undang -undang pertama menetapkan bahawa haba yang ditukar dalam proses termodinamik adalah sama dengan variasi tenaga dalaman bahan -bahan yang terlibat dalam proses ditambah kerja yang dijalankan oleh bahan -bahan ini dalam proses:

Q = Δu + w

Sekiranya berlaku, tindak balas dijalankan di bawah tekanan malar, khususnya pada tekanan atmosfera, jadi kerja akan menjadi hasil tekanan untuk perubahan dalam kelantangan.

Kemudian haba pembentukan sebatian tertentu yang akan kita nyatakan oleh q0f berkaitan dengan perubahan tenaga dalaman dan kelantangan seperti berikut:

Q0f = Δu + p ΔV

Tetapi mengingati definisi entalpi standard yang kita perlu:

Q0f = ΔH0f

Perbezaan antara entalpi dan haba pembentukan

Ungkapan ini tidak bermaksud latihan panas dan entalpi latihan adalah sama. Tafsiran yang betul ialah haba yang ditukar semasa tindak balas pembentukan menyebabkan perubahan entropi bahan yang terbentuk berhubung dengan reagen dalam keadaan standard.

Sebaliknya, sebagai entalpi adalah fungsi termodinamik yang luas, haba pembentukan selalu merujuk kepada tahi lalat sebatian yang terbentuk.

Sekiranya tindak balas latihan adalah eksotermik, maka entalpi latihan adalah negatif.

Sebaliknya, jika tindak balas latihan adalah endotermik, maka entalpi latihan positif.

Persamaan termokimia

Dalam persamaan latihan termokimia bukan sahaja reagen dan produk harus ditunjukkan. Di tempat pertama adalah perlu bahawa persamaan kimia seimbang dengan cara yang jumlah kompaun yang terbentuk selalu 1 mol.

Sebaliknya dalam persamaan kimia, status pengagregatan reagen dan produk mesti ditunjukkan. Sekiranya perlu, bentuk alotropik mereka juga mesti ditunjukkan, kerana haba pembentukan bergantung kepada semua faktor ini.

Dalam persamaan latihan termokimia, entalpi latihan juga mesti ditunjukkan.

Mari kita lihat beberapa contoh persamaan termokimia yang baik:

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

Pertimbangan penting

- Semua seimbang berdasarkan pembentukan 1 mol produk.

- Status pengagregatan reagen dan produk ditunjukkan.

- Entalpi latihan ditunjukkan.

Perhatikan bahawa entalpi latihan bergantung kepada keadaan pengagregatan produk. Daripada tiga reaksi, yang paling stabil dalam keadaan standard adalah yang kedua.

Kerana apa yang penting dalam tindak balas kimia dan khususnya dalam salah satu pembentukan adalah perubahan entropi dan bukan entropi itu sendiri, dipersetujui bahawa unsur -unsur murni dalam bentuk molekul mereka dan keadaan agregasi semulajadi dalam keadaan standard mempunyai entropi latihan null.

Berikut adalah beberapa contoh:

O2 (g); ΔH0F = 0 kJ/mol

Cl2 (g); ΔH0F = 0 kJ/mol

Na (s); ΔH0F = 0 kJ/mol

C (grafit); ΔH0F = 0 kJ/mol

Latihan yang diselesaikan

-Latihan 1

Mengetahui bahawa untuk pembentukan eteno (C2H4), perlu.

Penyelesaian 

Pada mulanya kami mencadangkan persamaan kimia dan keseimbangan berdasarkan mol etene.

Kemudian kami mengambil kira bahawa perlu memberikan haba supaya tindak balas latihan dijalankan, menunjukkan bahawa ia adalah tindak balas endotermik dan oleh itu entropi latihan positif.

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

-Latihan 2

Dalam keadaan standard mereka bercampur dalam bekas 5 liter hidrogen dan oksigen. Oksigen dan hidrogen bertindak balas sepenuhnya tanpa sebarang reagen untuk membentuk hidrogen peroksida. Dalam tindak balas 38.35 kJ haba ke alam sekitar dikeluarkan.

Pose persamaan kimia dan termokimia. Kirakan entropi pembentukan hidrogen peroksida.

Penyelesaian 

Reaksi pembentukan hidrogen peroksida adalah:

H2 (Gas) + O2 (Gas) → H2O2 (Cecair)

Perhatikan bahawa persamaan sudah seimbang berdasarkan mol produk. Iaitu, tahi hidrogen dan mol oksigen diperlukan untuk menghasilkan tahi lalat hidrogen peroksida.

Tetapi pernyataan masalah memberitahu kita bahawa dalam 5 -liter container hidrogen dan oksigen dicampur dalam keadaan standard, jadi kita tahu bahawa setiap gas menduduki 5 liter.

Penggunaan syarat standard untuk mendapatkan persamaan termokimia

Sebaliknya, keadaan standard difahami.

Di bawah keadaan standard 1 mol gas ideal akan menduduki 24.47 L, seperti yang dapat disahkan dari pengiraan berikut:

V = (1 mol * 8,3145 j / (mol * k) * 298.15 k) / 1.03 x 10⁵ PA = 0.02447 m³ = 24.47 l.

Seperti yang tersedia selama 5 L maka bilangan tahi lalat setiap gas diberikan oleh:

5 liter / 24.47 liter / mol = 0.204 mol setiap gas.

Menurut persamaan kimia yang seimbang, 0.204 tahi lalat hidrogen peroksida akan dibentuk di mana mereka mengeluarkan 38.35 kJ haba ke alam sekitar. Iaitu, untuk membentuk mol peroksida, 38.35 kJ / 0.204 tahi lalat = 188 kJ / mol diperlukan.

Di samping itu, apabila haba dilepaskan ke alam sekitar semasa tindak balas, jadi entalpi pembentukan adalah negatif. Akhirnya, persamaan termokimia berikut:

H2 (gas) + O2 (gas) → H2O2 (cecair); ΔH0F = -188 kJ/mol

Rujukan

1. Castaños e. Entalpi dalam tindak balas kimia. Pulih dari: lidiaconlachimica.WordPress.com
2. Thermochemistry. Entalpi reaksi. Diperolehi dari: Sumber.pendidikan.adalah
3. Thermochemistry. Definisi entalpi reaksi standard. Pulih dari: quimitube.com
4. Thermochemistry. Definisi entalpi dan contoh latihan. Pulih dari: quimitube.com
5. Wikipedia. Entalpi reaksi standard. Pulih dari: wikipedia.com
6. Wikipedia. Entalpi latihan. Pulih dari: wikipedia.com