Термични ефекти на химични реакции

Секция по физикохимия, изучаване топлинни промени в химичните реакции, се нарича термохимия. Основни Основи на термохимията първо бяха определени М. В. Lomonosovym. Установено е, че всички химически реакции са придружени абсолютен-scheniem или топлинна енергия. Реакциите, идващи от вас разделение на топлина се наричат ​​екзотермични и с ABS-scheniem топлина - ендотермичен. За реакциите на първия вид са изгаряне на въглища, алкохол, метан, реакционната неутрализация. Примери за ендотермични реакции: разлагането на водна пара, калциев карбонат, меден хидроксид, получаване вода йодид, азотни оксиди от елементите.

Количеството на освобождаване или абсорбция на топлина в определен химическа реакция се нарича топлинна ефект. Той обикновено се нарича молим реагент и се измерва в джаули. Техниката е понякога се нарича топлинни ефекти 1кг ве съществува, и за газ - до 1 м 3.

В химията znĂ-ки се използват когато се отнася до термичните ефекти на обратната страна на тези, които се използват в термодинамиката. Термодинамиката на системата подава към положителния топлина и топлината, която се отделя, - отрицателно. В химията, същата, обратно, на устата, на топлината от реакцията, ако те са придружени от vyde-leniem топлина се счита за положително, и ако абсорбцията топлина - отрицателна.

В термохимия любимци химични процеси записани под формата на така наречените термохимични уравнения в която постановява ОЗНАЧАВА-термични реакции ефект. Например:

От уравнения (а) и (б) в изгарянето на един мол водород или метан, съответно освобождава 285,85 и 874,92 кДж топлина. Уравнения (в) и (г) показват, че между действието на един мол вода с 1 мол въглероден абсорбира 129.70 kDzhteploty, и при разлагане на 1 мол калциев карбонат се абсорбира 179.08 кДж топлина.

Количеството топлина, която се отделя или се абсорбира по време на формирането на 1 мол от съединение с прости вещества, наречени термохимия топлина на образуване на веществото. Топлината на образуване винаги е свързано с един мол от веществото. По този начин, реакцията на уравнение

От това следва, че топлината на образуване на 1 мол на хлороводород в-Rav + 92,05 кДж.

Количеството топлина, генерирана или абсорбира през разширение в продължение на 1 мол на веществото в прости съединения се нарича топлина на разлагане. Например, топлината на разлагане на калциев карбонат е -179.08 килоджаули.

В зависимост от природата на разтворителя и разтвореното вещество положителни процес разтваряне общества може да се придружава от освобождаване или абсорбция на топлина. Количеството топлина освобождава или абсорбира чрез разтваряне на 1 мол вещество, наречено топлина на разтвор. Топлината на разтвора зависи от относителните количества разтворител и разтворено вещество.

се наблюдава постоянството на топлина на разтваряне, когато един мол разтворено вещество за повече от 300 мола разтворител. Така топлината на разтвор нарича номер тъпка партиди, абсорбирана или освободен чрез разтваряне на 1 мол на веществото в много голямо количество разтворител, т.е.. Е. Разтворителят отнема толкова много, че при по-нататъшно разреждане зол-ра не се наблюдава никаква допълнителна топлинна ефект.

При разтваряне на твърдото вещество във вода (или някакъв друг разтворител) е разрушаването на кристалната решетка, която, както е известно, е свързано с разход на енергия. Едновременно с разтворимо вещество реагира с разтворителя (хидра-ване или Солватирането) или образуват хидрати, солвати, съответно. Хидратация и процеси са процесите сам екзотермична. Следователно, топлина на разтваряне сгъване на etsya от два компонента:

където Q1 - топлина разрушаване на кристалната решетка; Q2 - топлината на хидратация или разтваряне. Влезте Qpactv термичен ефект зависи от това какъв вид отношение по-големи по размер. Ако веществото е кристално твърдо вещество повторно четки, при унищожаване разтваряне на неговата кристална решетка ще се проведе с абсорбцията на по-голямо количество топлина, отколкото се освобождава в процеса на хидратация, напр. Е. Q1> Q2. Топлината на разтвора в този случай е отрицателен. Обратно, устата, за вещества, силно хидратирана и по-малко силно кри-кристална решетка Q1

Свойства на вещество за разтваряне с освобождаването или абсорбцията на топлина се използва широко в областта. Така вещество с висока топлинна положителен ефект се използва в химически затопляне, вещество с отрицателен термичен ефект се използва за получаване на ниски температури в хладилници-солна промишленост като т.нар все още kriogidratnyh CME.

Опитът показва, че обикновено, процесът на неутрализация, придружени с положителен термичен ефект. Процесът на неутрализация намалява образуването на електрически неутрални молекули вода чрез неутрализиране на положително заредени йони Н + отрицателно зареден йон на ОН -. Наблюдавано е, че неутрализирането на силна киселина със силна основа във воден разтвор дава същия термичен ефект: около 57.32 кДж на грам-еквивалент на киселина или основа (закона на постоянна топлина на неутрализация). Например:

т. е. за двете реакции

че по-точно представена под формата

Така топлината на неутрализация се отнася до количеството на топлината, която се отделя по време на взаимодействието на грам еквивалент поток киселина с грам-еквивалент алкален. Право постоянна топлина на неутрализация не се наблюдава при неутрализацията на слаби киселини, слаби основи: топлината на неутрализация на SLE-чай е по-малко от взаимодействието на силни киселини и основи. Това се дължи на факта, че в реакции слабите електро-LTL термичен ефект, наложено неутрализация топлина на дисоциация и други явления.

При смесване на разредените разтвори на соли топлинна EF-fect не се наблюдава. По този начин, чрез взаимодействие на разтвор на

не се наблюдава разделяне или поглъщане на топлина. Това явления, на (по закон термонеутрална) бе открит Г. И. Gessom през 1841 и се дължи на факта, че не е имало значителни промени с участието си в процеса на йонна (Li + K + C1 - .. И Br -) не е про-идва. Въпреки това за необратими процеси, които не се извършва termoneytral закон-ност. Например, в реакцията

утаяване и задържа топлината от реакцията (топлина на отлагане).

Друга важна концепция за термохимия - топлина на изгаряне. топлината на изгаряне на вещество е количеството топлина, която се освобождава по време на пълното изгаряне на един мол вещество в поток от кислород. По-специално, по време на горенето на органични вещества въглероден прът се окислява до въглероден диоксид, водород - до вода и т.н. Например: ..

Топлина на изгаряне на храните в жив организъм, е източник на енергия, поради което извършва etsya го изпълняват.

определяне калоричността Xia горене lichestva някои ко-средства в специално звено - бомба топломер. Тя е построена по времето, а по-късно Berthelot USO-vershenstvovana Малер.