Kakšna je vročina izobraževanja?

Govorimo o tem, kaj predstavlja toplota oblikovanja, in tudi tiste pogoje, ki se imenujejo standard. Da bi razumeli to vprašanje, bomo pojasnili razlike med preprostimi in zapletenimi snovmi. Za konsolidacijo pojma "toplota formacije" bomo preučili specifične kemijske enačbe.

Standardna entalpija nastajanja snovi

V interakciji ogljika z vodikovim plinom se sprosti 76 kJ energije. V tem primeru je ta številka toplotni učinek kemična reakcija. Toda to je tudi toplota nastanka molekule metana iz preprostih snovi. "Zakaj?" - vprašaš. To je razloženo z dejstvom, da so bile začetne sestavine ogljik in vodik. 76 kJ / mol bo energija, ki jo kemiki imenujejo "toplota tvorbe".

Tabele podatkov

V termokemiji obstajajo številne tabele, v katerih se segrevajo različne tvorbe kemikalije iz preprostih snovi. Na primer, toplota nastajanja snovi, katere formula je CO₂, v plinastem stanju ima indeks 393,5 kJ / mol.

Praktični pomen

Zakaj potrebujemo te vrednote? Vročina nastajanja je količina, ki se uporablja pri izračunu toplotnega učinka katerega koli kemičnega postopka. Za izvedbo takšnih izračunov bo potrebna uporaba termokemije.

Termokemija

To je osnovni zakon, ki pojasnjuje energetske procese, ki so jih opazili v procesu kemijske reakcije. Med interakcijo opazujemo kvalitativne transformacije v reakcijskem sistemu. Nekatere snovi izginejo, namesto tega se pojavijo nove komponente. Takemu procesu spremlja sprememba notranjega energetskega sistema, ki se kaže v obliki dela ali toplote. Delo, ki je povezano s širitvijo, za kemične transformacije, ima najmanjšo vrednost. Vročina, ki se sprošča, ko se ena komponenta pretvori v drugo snov, je lahko velika količina.

Če upoštevamo različne transformacije, se absorbcija ali emisija določene količine toplote opazi skoraj za vse. Za pojasnitev pojavov je nastal poseben del - termokemija.

Hessian zakon

Hvala prvi zakon termodinamike je mogoče izračunati toplotni učinek glede na pogoje za kemično reakcijo. Izračuni temeljijo na osnovnem zakonu termokemije, in sicer v zakonu Hess. Navajamo formulacijo: toplotni učinek kemične transformacije je povezan z naravo, začetnim in končnim stanjem snovi, ni povezan z načinom interakcije.

Kaj sledi iz te formulacije? V primeru pridobitve določenega izdelka ni treba uporabljati samo ene variante interakcije, lahko reakcijo izvedemo na različne načine. V vsakem primeru, ne glede na to, kako dobite želeno snov, bo toplotni učinek postopka nespremenjen. Da bi ga ugotovili, moramo povzeti toplotne učinke vseh vmesnih transformacij. Zahvaljujoč Hessovemu zakonu je bilo mogoče izvesti numerične izračune termičnih učinkov, ki jih ni mogoče izvesti v kalorimetru. Na primer, toplota nastajanja snovi ogljikovega monoksida se kvantitativno izračuna po Hessovem zakonu, toda z običajnimi eksperimenti ga ne boste mogli določiti. Zato so zelo pomembne posebne termokemične tabele, v katerih so numerične vrednosti različnih snovi, določene v standardnih pogojih

Pomembne točke v izračunih

Glede na to, da je toplota tvorbe toplotni učinek reakcije, agregatno stanje obravnavana snov. Na primer, pri izvajanju meritev se grafita šteje za standardno stanje ogljika in ne za diamant. Upoštevajte tudi tlak in temperaturo, to je pogoje, v katerih so prvotno obstajale reagirajoče komponente. Te fizikalne količine lahko močno vplivajo na interakcijo, povečajo ali zmanjšajo količino energije. Za izvedbo osnovnih izračunov je običajno v termokemiji uporabiti specifične indikatorje tlaka in temperature.

Standardni pogoji

Ker je toplota nastajanja snovi določitev velikosti učinek energije v standardnih pogojih, jih ločimo. Temperatura za izračune je izbrana za 298 K (25 stopinj Celzija), tlak je 1 atmosfera. Poleg tega je pomembna točka, ki jo je treba upoštevati, dejstvo, da je toplota tvorbe za vse preproste snovi nič. To je logično, ker preproste snovi Ne oblikujte se sami, to pomeni, da ni energije za njihovo pojavljanje.

Elementi termokemije

Ta oddelek sodobne kemije je še posebej pomemben, saj gre za pomembne izračune, dobimo konkretne rezultate v toplotni energiji. V termokemiji obstaja veliko pojmov in izrazov, ki jih je pomembno delovati, da bi dosegli želene rezultate. Entalpa (Delta-H) kaže, da je kemijska interakcija potekala v zaprtem sistemu, ni bilo vpliva na reakcijo drugih reaktantov, tlak je bil konstanten. Ta prefinjenost nam omogoča, da govorimo o natančnosti izračunov.

Odvisno od vrste reakcije, ki jo razmišljajo, se lahko velikost in znak posledičnega toplotnega učinka znatno razlikuje. Tako je za vse transformacije, ki vključujejo razgradnjo ene kompleksne snovi v več preprostejše komponente, predvidena toplotna absorpcija. Reakcije kombiniranja več začetnih materialov v en, bolj zapleten proizvod spremlja sprostitev znatne količine energije.

Zaključek

Pri reševanju morebitnih termokemičnih problemov se uporablja en in isti algoritem akcij. Prvič, po tabeli se določi vrednost toplote tvorbe za vsako začetno komponento, pa tudi za reakcijske produkte, ne da bi pozabili agregatno stanje. Nato, oboroženo s hesianskim zakonom, predstavlja enačbo za določanje želene količine.

Posebno pozornost je treba nameniti upoštevanju stereokemičnih koeficientov, ki so na voljo pred začetnimi ali končnimi snovmi v določeni enačbi. Če v reakciji obstajajo preproste snovi, je njihova standardna toplota tvorbe nič, to pomeni, da takšne komponente ne vplivajo na rezultat, dobljen pri izračunu. Poskusili bomo uporabiti informacije, pridobljene na določeni reakciji. Če primerjamo postopek nastajanja iz železovega oksida (Fe³⁺) čiste kovine z interakcijo s grafitom, nato pa v priročniku najdemo vrednosti standardne toplote tvorbe. Za železov oksid (Fe³⁺), je -822,1 kJ / mol, za grafit (enostavna snov) je nič. Kot rezultat reakcije, a ogljikov monoksid (CO), za katerega ima ta indikator vrednost 110,5 kJ / mol, in za osvobojenega železa toplota tvorbe ustreza ničli. Snemanje standardne toplote nastanka danega kemijskega interakcije je značilno:

Delta-H_o298 = 3 × (-110,5) - (-822,1) = -331,5 + 822,1 = 490,6 kJ.

Analysis pridobljen z zakonom Hess številski rezultat, je možno, da se logično sklepa, da je postopek endotermni konverzije, tj predpostavlja zatrachivaniya reakcijo redukcije energije železo njenega železovega oksida.