Entalpia układu i równania termochemiczne
Entalpia jest kluczowym pojęciem w termochemii, opisującym efekty cieplne reakcji chemicznych przebiegających w stałym ciśnieniu.
Definicja: Entalpia to ciepło reakcji przebiegającej pod stałym ciśnieniem.
Zmianę entalpii układu oblicza się według wzoru:
Wzór: ΔH = Hp - Hs
gdzie:
- Hp to entalpia produktów (stan końcowy układu)
- Hs to entalpia substratów (stan początkowy układu)
Highlight: Reakcja egzoenergetyczna charakteryzuje się ujemną zmianą entalpii (ΔH < 0), podczas gdy reakcja endoenergetyczna ma dodatnią zmianę entalpii (ΔH > 0).
Warunki standardowe w termochemii to:
- Temperatura: 298,15 K
- Ciśnienie: 1013,25 hPa
Vocabulary:
- Standardowa entalpia tworzenia (ΔH°tw) to ciepło tworzenia 1 mola związku z pierwiastków w warunkach standardowych.
- Standardowa entalpia spalania (ΔH°sp) to ciepło spalania 1 mola substancji w tlenie w warunkach standardowych.
Example: Wykres endo i egzo reakcji pokazuje różnicę w zmianie entalpii dla procesów endo- i egzoenergetycznych.
Prawo Hessa stanowi, że zmiana standardowej entalpii układu nie zależy od drogi przemiany, a jedynie od efektów cieplnych stanu początkowego i końcowego.
Wzór: ΔH° = ΣnΔH°p - ΣnΔH°s
gdzie:
- ΣnΔH°p to suma zmian standardowej entalpii produktów
- ΣnΔH°s to suma zmian standardowej entalpii substratów
Reguła Lavoisiera-Laplace'a mówi, że efekt cieplny rozkładu jest przeciwny do efektu cieplnego tworzenia:
Wzór: ΔH°rozkł. = -ΔH°tw.
Zrozumienie tych pojęć i praw jest kluczowe dla analizy efektów energetycznych reakcji chemicznych i obliczania zmian entalpii w procesach chemicznych.
