P5101340

Efekty cieplne reakcji

Ładq przemurur ttacmrenej towarzrszy okredooy efekt cieplny Można go określić jako ilość energii wyżcniomi w postaci depta między układem a otoczeniem. W przemianie izochon cznej (tzn. w stałej objętości 11 przemianie iznhaiycznej (tzn. pod stałym ciśnieniem) elekt cieplny jest równy zmianie funkcji MM (odpowiednio energii wewnętrznej reakcji i entalpii reakcji). Efekt cieplny jest więc niezależny od .drop' przrmam.a jedynie od stanu początkowego i końcowego układu ■ przenunk izotennicziKHZobarycznet efekt cieplny jest równy zmianie entalpii układu AH. Entalpię reakcji podaje się w (y/mol).

Proces endoenetgetyczny:

energia	energia	■irh/i
		▼ llKlaU _/

Proces egwneigetyczny

układ

J L

Umownie przyjęto, że gdy AH < 0, to przemianie towarzyszy przepływ energii (ciepła) od reagentów do otoczenia (przemiana egzoenergetyczna), a gdy AH > 0, to energia (ciepło) z otoczenia jest pochłaniana przez reagenty (przemiana endoenergetyczna). Efekt cieplny przemiany zależy od temperatury i ciśnienia, w jakich zachodzi reakcja.

Jako indywidualna cecha przemiany, AH zależy również od ilości substratów i produktów i ich stanu skupienia Tzn! równanie termóchemiczne zawiera informacje o stanach skupienia wszystkich substratów i produktów, ich odmianach krystalograficznych oraz efektach cieplnych, np.

CH^+20^

AH° = -686 kj/mol CH₍

W tablicach termochemicznych podaje się zwykle standardowe efekty cieplne AH" reakcji, czyli dla warunków określonych temperaturą 25 °C = 298,15 K i ciśnieniem 1,013 • 10’ Pa. Zazwyczaj dotyczą one procesu spalania i tworzenia:

146 NtnMn-cheali

motow* entalpia spolinU    to cnulpa rcafccu cńkowitess* spńciro i ok4*

kM dKnnnc^v pnrhie^»Hij w wwiDbcfa standardowych Produktm mfccfr ss (tumCKL >WP i mnHmltuc SO.Iub subsancjc proste (np N.,0^_

j SnSardowsi tnabw* entalpia wonenU (AłT^) to entalpia mktii svrftcr\ l tó mvk« <he warp' i pltniiabw w postaci trwalej » wwintach s&ndardow-ych SwMntT entalpie I j pjmvvvs\co\v w stanic wolnym są równe cero.

f akrofo od todaajwtypu przemiany. do której elekt cieplny -4ę odnosi, istnieje u'\\rcc: np ciepło Nąwsaccania. ciepło zobojętniania, ciepło hydratacji.

Ckpkimli« chaińcznej - w adeżnosei od podanej iednosaki - odnosi się doScahv whstmulub produktu pedwd « mniuniu stechiometr>x-*nym (ątodnwśc ze w-społciynnikicm swchtometiYcnwnń tub mc np

H_w + ^0^-*. H,0^    AH* = -242 kj/mol

^2H*» ⁺ °a« -► ^2Ha°w    AH*«-4»4«

pnwo Lavołskra-Laplace'a efekt cieplny danej reakcji i efekt cieplny reakcji przebiegającej w kierunku pnedwnym różni się tylko znakiem.

Jeżeli dla reakcji: A + B = C efekt cieplny wynosi AH* = -15 kj/mol. to dla reakcji ptzchirgafrcct w kie radni odwrotnym: C = A + B wynosi AH° =15 kj/mol

Prawo Hessa: niezależnie od tego, czy reakcja chemiczna przebiega od stanu początkowego vk> >umi końcowego bezpośrednio czy przez reakcje pośrednie, całkowity efekt cieplny reakcji jest w obu przy pidkach taki sam.

Założono, że wszystkie procesy muszą zachodzić w ustalonych warunkach izotermiezno-uoUarycmych lub tootermiczno-izochorycznych.

rr_ etap pośredni

stan początkowy    - - --►    ^s,an końcowy

1*«J

AH, = AH, + AH,

Efekty cieplne reakcji można obliczyć, korzystając z prawa lavolsicra-Laplace';» ora. prawa Hessa Prawa tc wykorzystuje się do wyznaczenia nieznanych elektów cieplnych reakcji chemicznych na podstawie innych reakcji, dla których znane są efekty cieplne.

Podczas rozwiązywania zadań łączymy poszczególne równania chemiczne (dodajemy stronami, odejmujemy stronami) tak. aby otrzymać równanie tej reakcji, której elekt cieplny Uczymy Tc manipulacje matematyczne, które zostały dokonane na równaniach reakcji, należy w następnej kolejności wy konać na wartościach ciepht poszczególnych reakcji chemicznych (dodać,odjąć, podzielić) Vi ©bitez.cniach można również wykorzystać stabelaryzowane wartości standardowych molowych entalpii tworzenia oraz stan-dirdowych molowych entalpii spalania (dla substancji organicznych) zgodnie z poniższymi wzorami:

*>

= SCP.AHy^, - scn.AHy^,__

r (sigma) - symbol sumy (dodawania) określonych składników n - współczynniki stechiometryczne występujące w równaniu terraoćhcmicznytu

Energia wiązania chemicznego to energia potrzebna do rozerwania wiązania t ty m sann m energia uwal-niana przy jego tworzeniu.