Kakav je toplinski učinak reakcije

Iako poznavanje termina "termalni učinak kemijske reakcije" u većini se događa u nastavi kemija, ipak se primjenjuje šire. Teško je zamisliti bilo koje područje djelovanja u kojem se taj fenomen ne bi koristio.

Dajmo primjer samo nekih od njih, gdje je potrebno znati što toplinski učinak reakcije jest. Trenutačno se automobilska industrija razvija fantastično: broj automobila godišnje povećava za nekoliko puta. Istodobno, glavni izvor energije za njih je benzin (alternativni projekti do sada nalaze svoje utjelovljenje samo u jednom prototipu). Kako bi se ispravila sila plamena goriva, koriste se posebni aditivi koji smanjuju intenzitet detonacije. Živi primjer je monometilanilin. Kad se primi, izračunava se toplinski učinak reakcije, koji je u ovom slučaju -11-19 kJ / mol.

Drugo područje primjene je prehrambena industrija. Nema sumnje da je svaka osoba obratila pažnju na naznaku kaloričnog sadržaja određenog proizvoda. U ovom slučaju, kalorična vrijednost i toplinski učinak reakcije izravno su povezani, budući da se toplina oslobađa kada se hrana oksidira. Ispravljanje vaše prehrane na temelju tih podataka, možete postići značajno smanjenje tjelesne težine. Unatoč činjenici da se toplinski učinak reakcije mjeri u joulama, postoji izravna veza između njih i kalorija: 4 J = 1 kcal. U prehrambenim proizvodima obično se navodi procijenjeni iznos (masa).

Sada se pretvorimo u teoriju i dajmo definiciju. Dakle, pokazuje toplinski učinak količina topline, ispušta ili apsorbira sustav, dok teče u njemu kemijski procesi. Treba imati na umu da osim topline zračenja može biti generiran. Standardna entalpija nastajanja brojčano je jednaka razlici između razina energije u sustavu: početno i zaostala. Ako se reakcija događa da apsorbira toplinu iz okoline, onda govorimo o cndotcrmnim procesa. Prema tome, toplinska energija puštanje karakterističan zagrijavanje. Oni su vrlo lako razlikovati ako je vrijednost ukupne energije pušten kao rezultat reakcije, veća nego što potroši za početak (na primjer, toplinska energija spaljivanja goriva), to zagrijavanje. Ali za razgradnju vode i ugljena u vodik i ugljični monoksid potrebno je potrošiti dodatnu energiju na grijanje, pa se njegova apsorpcija (endotermija) odvija.

Termičko djelovanje reakcije može se izračunati korištenjem poznatih formula. U izračunima toplinski učinak označen je slovom Q (ili DH). Razlika u vrsti procesa (endo ili exo), dakle Q = - DH. Termokemijske jednadžbe pretpostavljaju toplinski učinak i reagense (ispravno i obrnuto izračunavanje). Osobitost takvih jednadžbi je mogućnost prijenosa veličine toplinskih učinaka i samih tvari na različite dijelove. Moguće je izvršiti terminno-vremensko oduzimanje ili dodavanje formula sami, ali uzimajući u obzir agregatna stanja tvari.

Dajemo primjer reakcija izgaranje metana, ugljik, vodik:

1) CH4 + 022 = CO2 + 2H20 + 890 kJ

2) C + O2 = CO2 + 394 kJ

3) 2H2 + 02 = 2H20 + 572 kJ

Sada oduzimamo 2 i 3 od 1 (desne strane s desne, lijevo - s lijeve strane).

Kao rezultat toga, dobivamo:

CH4-C-2H4 = 890-394-572 = -76 kJ.

Ako se svi dijelovi pomnožite s - 1 (uklonite negativnu vrijednost), dobivamo:

C + 2H2 = CH4 + 76 kJ / mol.

Kako možete interpretirati rezultat? Termički učinak koji nastaje kada se metan formira od vodika i ugljika iznosi 76 J za svaki mol proizvedenog plina. Iz formule slijedi također da toplinska energija bit će dodijeljeni, to jest, to je egzotermni proces. Takvi izračuni omogućuju izbjegavanje potrebe za neposrednim laboratorijskim eksperimentima, koji često uključuju poteškoće.