2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Transformacije koje prolazi materija su gotovo uvijek praćene apsorpcijom ili oslobađanjem energije. Ovu energiju proučava grana hemije koja se zove Termohemija.
Kemijske reakcije koje se odnose na uključenu toplinu mogu se klasificirati kao:
Endotermički:
Jesu li te reakcije koje se odvijaju apsorbiranjem vanjske topline
Egzotermno:
Jesu li te reakcije koje se javljaju i oslobađaju toplinu u okolinu u kojoj se dešavaju
Toplota je najčešći oblik energije koji prati hemijsku reakciju. Količina toplote može se izračunati po sljedećoj formuli:
Gdje je Q količina oslobođene topline u džulima ili kalorijama, m je masa tvari koja prima ili odaje toplinu, c je specifična toplina tvari koja prima ili odaje toplinu, Δt je varijacija temperature koju trpi supstanca koja prima ili odaje toplotu u ºC.
Također možemo koristiti kalorije (cal) za mjerenje količine topline uključene u reakcije
Budući da je količina toplote uključena u hemijsku reakciju generalno velika, koristimo višekratnik kalorija i džula, koji su hilokalorija (Kcal) i hiledžul (KJ).
Kada se drvo sagorijeva, na primjer, ono oslobađa toplinu. Odakle dolazi ova vrućina? Svaka hemijska vrsta poseduje energiju koja se kada se meri pri konstantnom pritisku naziva entalpija (H).
Entapija sistema se ne može izračunati, ali se može izračunati njena varijacija (ΔH).
U endotermnim procesima imamo ΔH > 0 a u endotermnim procesima ΔH < 0
Grafički to možemo vidjeti u egzotermnom procesu:
U endotermnom procesu grafički možemo vidjeti:
Faktori koji utiču na entalpiju reakcija
Količina hemijskih vrsta
Količina vrijednosti uključene u reakciju u početku ovisi o količinama reaktanata i proizvoda reakcije.
Vrijednost promjene entalpije napisana pored hemijske jednadžbe odnosi se na količine u molovima zapisane u jednačini
U ovoj jednačini možemo vidjeti da 2 mola H2(g) reaguju sa 1 molom O2(g) , proizvodeći 2 mola H2O(l) sa oslobađanjem od 572 kJ.
Deljenjem svih koeficijenata sa 2, promena entalpije će se takođe podeliti sa 2.
Fizičko stanje reagensa i proizvoda
I grafički ćemo morati:
Alotropsko stanje
Ovo se dešava jer dijamant ima veću pohranjenu entalpiju od grafita.
Grafički ćemo morati:
Alotropno stanje supstance utiče na entalpiju reakcije. Uočeno je da je alotrop veće entalpije relativniji, a niža entalpija stabilnija.
Alotropni oblici najčešćih supstanci su:
- Sumpor: romboidni (stabilniji) i monoklinički sumpor
- Crveni fosfor (stabilniji) i bijeli fosfor
- Kisik (stabilniji) i ozon
- Grafit (stabilniji) i dijamant
Termohemijska jednačina
Kemijska jednadžba koja pokazuje varijaciju entalpije reakcije, fizička stanja supstanci i uslove temperature i pritiska u kojima se obrađuje, na primjer može biti:
Napomene:
- Ako je termohemijska jednadžba endotermna u jednom smjeru, bit će egzotermna u suprotnom smjeru.
- Kada ne navodimo vrijednosti pritiska i temperature, to je zato što odgovaraju ambijentalnim uslovima.
