Стандартная энтальпия реакции

Стандартная энтальпия реакции (обозначаются Δ Н _г ^⦵ ) является энтальпией изменения , которое происходит в системе , когда материя преобразуется с помощью данной химической реакции , когда все реагенты и продуктов находятся в их стандартных состояниях .

Для общей химической реакции

- v _A A + - v _B B + ... → v _P P + v _Q Q ...

стандартная энтальпия реакции Δ H _г ^⦵ связана с стандартной энтальпии образования Δ H _F ^⦵ реагентов и продуктов по следующему уравнению пренебрежении теплоты смешения реагентов и продуктов , или при условии , идеальных решений участвуют:

${\ displaystyle \ Delta H _ {\ mathrm {r}} ^ {\ ominus} = \ sum _ {B} {v_ {B} \ Delta H _ {\ mathrm {f}} ^ {\ ominus} (B)}}$

В этом уравнении v _B - стехиометрическое число единицы B. Стандартная энтальпия образования , которая была определена для огромного количества веществ, представляет собой изменение энтальпии во время образования 1 моля вещества из составляющих его элементов, со всеми веществами в их стандартных состояниях.

Изменение энтальпии любой реакции при любых условиях может быть вычислено из приведенного выше уравнения, учитывая стандартную энтальпию образования реагентов и продуктов . Изменение энтальпии определяется как количество тепла, поглощенного или выделяющегося при превращении реагентов при данной температуре и давлении в продукты при одинаковых температуре и давлении.

Теплота реакции при постоянном давлении и постоянном объеме [ править ]

Теплота реакции зависит от условий, в которых протекают реакции. Есть два общих условия, при которых проводятся термохимические измерения.

(а) Постоянный объем и температура: тепло ${\ displaystyle Q_ {v} = \ Delta E}$

(б) Постоянное давление и температура: тепло ${\ displaystyle Q_ {p} = \ Delta H}$

Величины теплового воздействия в этих двух условиях различны. В первом случае объем системы поддерживается постоянным в ходе измерения за счет проведения реакции в закрытом и жестком контейнере, поскольку объем не изменяется, и работа также не выполняется.

Из первого закона термодинамики мы имеем соотношение ${\ displaystyle \ Delta E = Q_ {v}}$

То есть теплота реакции при постоянном объеме равна изменению внутренней энергии реагирующей системы.${\ displaystyle \ Delta E}$

Тепловое изменение, которое происходит в химической реакции, происходит только из-за разницы в сумме внутренней энергии продуктов и суммы внутренней энергии реагентов.

${\ displaystyle \ Delta E = \ sum E_ {products} - \ sum E_ {reactants}}$

Это также означает, что количество тепла, поглощенного при постоянном объеме, можно отождествить с изменением внутренней энергии термодинамической величины.

С другой стороны, при постоянном давлении система либо остается открытой для атмосферы, либо ограничивается контейнером, на который действует постоянное внешнее давление, и в этих условиях объем системы изменяется. Тепловое изменение при постоянном давлении включает не только изменение внутренней энергии системы, но также работу, выполняемую при расширении или сжатии системы.

${\ displaystyle Q_ {p} = \ Delta E + W}$ (работай)

Если это только работа давление – объем , то${\ displaystyle W}$

${\ Displaystyle Q_ {p} = \ Delta H = \ Delta E + P \ Delta V}$

${\ displaystyle Q_ {p} = \ left (\ sum E_ {p} - \ sum E_ {r} \ right) + P \ left (V_ {p} -V_ {r} \ right)}$

${\ displaystyle Q_ {p} = \ left (\ sum E_ {p} + PV_ {p} \ right) - \ left (\ sum E_ {r} + PV_ {r} \ right)}$

Поскольку энтальпия или теплосодержание определяется как .${\ displaystyle H = E + PV}$

Итак, у нас есть ${\ displaystyle Q_ {p} = \ sum H_ {p} - \ sum H_ {r} = \ Delta H}$

При постоянном давлении теплота реакции в точности равна изменению энтальпии реагирующей системы.${\displaystyle \Delta H}$

Подкатегории [ править ]

В каждом случае слово « стандарт» означает, что все реагенты и продукты находятся в своих стандартных состояниях .

• Стандартная энтальпия нейтрализации - это изменение энтальпии, которое происходит, когда кислота и основание подвергаются реакции нейтрализации с образованием одного моля воды.
• Стандартная энтальпия сублимации или теплота сублимации определяется как энтальпия, необходимая для сублимации одного моля вещества.
• Стандартная энтальпия растворения (или изменение энтальпии растворения или теплота растворения) - это изменение энтальпии, связанное с растворением вещества в растворителе при постоянном давлении.
• Стандартная энтальпия гидрирования определяется как изменение энтальпии, наблюдаемое, когда один моль ненасыщенного соединения реагирует с избытком водорода, чтобы стать полностью насыщенным.

Внешние ссылки [ править ]

• Теплота ядерной реакции