Jaký je tepelný účinek reakce

I když seznámení se s termínem „standardní entalpie tvorby“ dochází ve většině lekcí chemie, nicméně, se používá v širším měřítku. Je obtížné si představit nějakou oblast činnosti, kde by tento jev nebyl použit.

Uveďme příklad pouze některých z nich, kde je třeba vědět, jaký je tepelný účinek reakce. Automobilový průmysl se v současné době vyvíjí fantastickým tempem: počet vozidel ročně se několikrát zvyšuje. Zároveň je pro ně hlavním zdrojem energie benzín (alternativní konstrukce dosud nacházejí jejich ztvárnění pouze u jednotlivých prototypů). Pro korekci síly paliva se používají speciální přísady, které snižují intenzitu detonace. Živým příkladem je monomethylanilin. Po přijetí se vypočítá tepelný účinek reakce, což je v tomto případě -11 až 19 kJ / mol.

Další oblastí použití je potravinářský průmysl. Není pochyb o tom, že každá osoba věnovala pozornost údajům o kalorickém obsahu konkrétního produktu. V tomto případě je výhřevnost a tepelný účinek reakce přímo spojeny, protože se uvolňuje teplo, když je potravina oxidována. Při korekci stravy na základě těchto údajů můžete dosáhnout výrazného snížení tělesné hmotnosti. Navzdory skutečnosti, že tepelný účinek reakce se měří v joulech, existuje přímý vztah mezi nimi a kalorií: 4 J = 1 kcal. U potravinářských výrobků se obvykle odhaduje odhadované množství (hmotnost).

Podívejme se nyní na teorii a definici. Takže, teplo efekt naznačuje množství tepla, uvolněná nebo absorbovaná systémem, zatímco v něm proudí chemických procesů. Je třeba mít na paměti, že kromě tepla může být generováno záření. Standardní entalpie tvorby je číselně roven rozdílu mezi úrovněmi energie systému: počáteční a zbytkové. Vyskytne-li se reakce absorbovat teplo z okolního prostředí, pak mluvíme o endotermní proces. Proto je pro exotermický proces charakteristické uvolňování tepelné energie. Jsou poměrně snadno rozlišit, zda je hodnota z celkové energie uvolněné v důsledku reakce, je větší, než spotřebuje na jeho počátku (například tepelná energie z hořícího paliva), je exotermní. Ale pro rozklad vody a uhlí do vodíku a oxid uhelnatý je nutné vyčerpat další energii při vytápění, takže se uskutečňuje jeho absorpce (endotermie).

Tepelný účinek reakce lze vypočítat pomocí známých vzorců. Ve výpočtech je tepelný efekt označen písmenem Q (nebo DH). Rozdíl v typu procesu (endo nebo exo), tedy Q = - DH. Termochemické rovnice předpokládají označení tepelného účinku a činidel (správný a reverzní výpočet). Zvláštností těchto rovnic je možnost přenášet velikost tepelných účinků a samotných látek na různé části. Je možné provádět odčítání nebo přidávání vzorců po sobě, ale s přihlédnutím k nim agregovaných stavů látek.

Uvádíme příklad reakcí spalování methanu, uhlík, vodík:

1) CH4 + 2O2 = C02 + 2H20 + 890 kJ

2) C + O2 = C02 + 394 kJ

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

Nyní odečteme 2 a 3 z 1 (pravá strana vpravo, vlevo-zleva).

Výsledkem je:

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

Pokud jsou všechny části vynásobeny - 1 (odstranění záporné hodnoty), dostaneme:

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

Jak můžete interpretovat výsledek? Tepelný účinek, k němuž dochází při vytváření methanu z vodíku a uhlíku, je 76 J na každý mol vyrobeného plynu. Také vyplývá z vzorce, že tepelná energie bude přiděleno, to znamená, že je to exotermní proces. Takové výpočty umožňují vyloučit potřebu přímých laboratorních experimentů, které často zahrnují obtíže.