Шта је то образовање?

Хајде да разговарамо о томе шта представља топлотуобразовање, а такође дефинишу и оне услове који се називају стандардним. Да бисмо разумели ово питање, ми ћемо појаснити разлике између једноставних и комплексних супстанци. Да би консолидовали концепт "топлоте формирања", размотрићемо специфичне хемијске једначине.

Стандардна енталпија формирања супстанци

У реакцији између угљеника и гасоваводик ствара 76 кЈ енергије. У овом случају, ова цифра је термички ефекат хемијске реакције. Али то је такође топлота стварања молекула метана из једноставних супстанци. "Зашто?" - питаш. Ово се објашњава чињеницом да су почетне компоненте биле угљеник и водоник. 76 кЈ / мол биће енергија коју хемици називају "топлота формирања".

Табеле података

У термохемији постоје бројне табеле у којима се наводе загријавања формирања различитих хемикалија из једноставних супстанци. На пример, топлота формирања супстанце чија је формула ЦО₂У гасовитом стању има цифра 393.5 кЈ / мол.

Практично значење

Зашто су нам потребне ове вредности? Топлина формирања је количина која се користи при израчунавању термичког ефекта било ког хемијског процеса. За извођење таквих калкулација потребно је применити закон термохемије.

Термокемија

То је основни закон који објашњаваенергетски процеси који се посматрају током процеса хемијске реакције. Током интеракције примећују се квалитативне трансформације у реакционом систему. Неке супстанце нестају, појављују се нове компоненте. Овај процес прати промене у унутрашње енергије система, што је приказано у облику рада или топлоте. Рад, који је повезан са екстензијом, за хемијске реакције је најнижи бројка. Топлина која се ослобађа када се једна компонента претвори у другу супстанцу може бити велика количина.

Ако размотримо разне трансформације,За скоро све је примећено апсорпција или ослобађање одређене количине топлоте. Да би се објаснили појављивање феномена, направљен је посебан одјел - термокемија.

Хессиан Лав

Захваљујући првом закону термодинамике,Могуће је израчунати термички ефекат у зависности од услова за хемијску реакцију. Базирани калкулације на главном термохемије законом, односно законом Хесс. Лет своју формулацију: термални ефекат Хемијска трансформација односи на природу, почетно и завршно стање материјала, што није повезан са путањом интеракције.

Шта следи из ове формулације? У случају добијања одређеног производа, није неопходно користити само једну варијанту интеракције, могуће је реаговање на различите начине. У сваком случају, без обзира како добијате жељену супстанцу, термички ефекат процеса ће бити непромењен. Да бисмо га утврдили, морамо сумирати термичке ефекте свих интермедијарних трансформација. Захваљујући Хессовом закону, постало је могуће извршити нумеричке прорачуне термичких ефеката, што се не може учинити у калориметру. На пример, топлота стварања субстанце угљенмоноксида квантитативно се израчунава према Хессовом закону, али обичним експериментима нећете моћи да га одредите. Због тога су веома важне специјалне термохемијске таблице, у којима су нумеричке вредности за различите супстанце, утврђене у стандардним условима

Важне тачке у прорачунима

С обзиром на то да је врућина образовањатоплотни ефекат реакције, агрегатно стање супстанце у питању је од посебног значаја. На пример, при извођењу мерења, графита се сматра стандардним угљеником, а не дијамантом. Такође узети у обзир притисак и температуру, односно услове у којима су реакционе компоненте првобитно постојале. Ове физичке количине могу имати значајан утицај на интеракцију, повећати или смањити количину енергије. Да би се извршиле основне калкулације, у термохемији је уобичајено користити специфичне индикаторе притиска и температуре.

Стандардни услови

Пошто је топлота формирања супстанцеодређивање величине ефекта енергије у стандардним условима, издвојићемо их одвојено. Температура за израчунавање је изабрана 298 К (25 степени Целзијуса), притисак је 1 атмосфера. Поред тога, важна тачка за обраћање пажње јесте чињеница да је топлота формирања за било коју просту супстанцу нула. То је логично, јер се једноставне супстанце не формирају, односно нема трошења енергије за њихову појаву.

Елементи термохемије

Овај део савремене хемије има посебанвредност, ипак се овде спроводе важне прорачуни резултати користе у топлотне енергије. У термохемије, постоје многи термини и концепти који су важни за рад бисте добили жељене резултате. Енталпија (? Х) указује да хемијске реакције је одржана у затвореном систему, није било ефекта на одговор од других реактаната, притисак је био константан. Ова прецизност нам омогућава да говоримо о тачности израчунавања.

У зависности од врсте реакцијеразмотримо, величина и знак ефективног ефекта топлоте може значајно да варира. Према томе, за све трансформације које укључују распадање једне сложене супстанце у неколико једноставних компонената претпоставља се апсорпција топлоте. Реакције комбиновања више полазних материјала у један, сложенији производ праћени су ослобађањем значајне количине енергије.

Закључак

Када решавате било који термохемијски проблемпримијенити исти алгоритам акција. Прво, према табели, вредност топлоте формације се одређује за сваку почетну компоненту, као и за производе реакције, без заборављајући агрегатно стање. Затим, наоружани са хесијанским законом, представљају једначину за одређивање жељене количине.

Посебну пажњу треба посветити рачуноводствуСтереокемијски коефицијенти доступни пре почетне или крајње супстанце у одређеној једначини. Ако у реакцији постоје једноставне супстанце, онда је њихова стандардна топлота формирања нула, односно такве компоненте не утичу на резултат добијен у прорачунима. Покушаћемо да користимо информације добијене на специфичној реакцији. Ако узмемо као пример процес формирања од жељезног оксида (Фе³⁺) чистог метала интеракцијом с графитом, онда се у приручнику могу пронаћи вриједности стандардне топлоте формирања. За гвожђе оксид (Фе³⁺) биће -822,1 кЈ / мол, за графит(једноставна ствар) је нула. Као резултат реакције формира се угљен моноксид (ЦО), за који је та вредност 110,5 кЈ / мол, а за ослобођени гвожд топлота формације одговара нули. Снимање стандардне топлоте формирања дате хемијске интеракције карактерише се на следећи начин:

ΔХ_о298 = 3 × (-110,5) - (-822,1) = -331,5 + 822,1 = 490,6 кЈ.

Анализирајући Хессов бројрезултат може се извући логичан закључак да је овај процес ендотермна трансформација, тј. укључује трошење енергије на реакцију редукције гвожђа из свог тривалентног оксида.