Neytralizatsiya entalpiyasi

Entalpiya (yun. — isitaman) — termodinamikada — termodinamik tizimning holat funksiyalaridan biri (N). Qaytar izobarik jarayonda entalpiyaning oʻzgarishi tizimga berilgan (yoki tizimdan olingan) issiqlik miqdoriga teng . Shuning uchun entalpiya bosim oʻzgarmaydigan sharoitda sodir boʻluvchi fazalar almashuvlarida, kimyoviy reaksiyalar va boshqalarda isiqlik effektini ifodalaydi. Bosim oʻzgarmaydigan adiabatik jarayonlarda entalpiyaning qiymati ham oʻzgarmaydi. Baʼzan entalpiya issiqlik funksiyasi deb ataladi. Entalpiya termini gollandiyalik fizik X. Kamerling-Onnes tomonidan kiritilgan. Xalqaro birliklar tizimida entalpiya joul (J) larda ifodalanadi.
Neytralizatsiya entalpiyasi
Yonish entalpiyasi
Parchalanish entalpiyasi
Eritma entalpiyasi
Faza o'zgarishi entalpi
Entalpiya nima uchun kerak?
Entalpiya va entropiya
Entalpiya nima?
Entalpiya - bu termodinamik tizim tomonidan har qanday ob'ektni termodinamik tizim tushunib, doimiy bosim ostida bo'lganda uni o'rab turgan muhitdan chiqaradigan yoki yutadigan issiqlik miqdori.
Fizika va kimyo bo'yicha, entalpiya o'lchov birligi Jul (J) bo'lgan termodinamik kattalik va H harfi bilan ifodalanadi.
Entalpiyani hisoblash formulasi:
H = E + PV
Qaerda:
H - bu entalpiya.
E - termodinamik tizimning energiyasi.
P - termodinamik tizimning bosimi.
V - tovush.
Ushbu formulada bosim (PV) ga ko'paytiriladigan mahsulot, tizimga qo'llaniladigan mexanik ishlarga teng.
Shuning uchun, entalpiya termodinamik tizimning energiyasiga va unga qo'llaniladigan mexanik ishlarga teng.
Biroq, tizimning entalpiyasini faqat energiya o'zgarishi sodir bo'lgan vaqtda o'lchash mumkin. Δ belgisi bilan ifodalanadigan o'zgarish yangi formulani keltirib chiqaradi:
DH = -E + P∆V
Bu shuni anglatadiki, entalpiyaning o'zgarishi (DH) energiyaning o'zgarishiga (DE) va tizimga qo'llaniladigan mexanik ishga (PVV) tengdir.
Enthalpiya yunon tilidan keladi entálpō, bu issiqlik qo'shish yoki qo'shishni anglatadi. Ushbu atamani birinchi bo'lib 1913 yilda fizika bo'yicha Nobel mukofoti sovrindori, gollandiyalik fizik Xayk Kamerlingh Onnes kiritgan
. Entalpi turlari
Ta'sir etuvchi moddalar va jarayonlarga qarab entalpiyaning bir necha turlari mavjud. Jarayon energiya chiqarishni o'z ichiga oladigan bo'lsa, bu ekzotermik reaktsiya, energiyani olish esa bu endotermik reaktsiya ekanligini anglatadi.
Yuqoridagilarga asoslanib, entalpiyalar quyidagicha tasniflanadi.
Formalanish entalpiyasi
Uni tashkil etuvchi elementlardan molning molini hosil qilish uchun energiya kerak bo'ladi.Eslatib o'tamiz, mol 6.023x10 ga teng bo'lgan moddaning o'lchov birligidir23 atomlar yoki molekulalar.
Shakllanishning entalpiyasiga misol suv (H) hosil qilish uchun kislorod (O) va vodorod (H) ning birlashishi2O), uning energiyadagi yoki entalpiyadagi o'zgarishi (DH) -285,820 KJ / mol.
Reaktsiya entalpiyasi
Bu doimiy bosim ostida kimyoviy reaktsiya natijasida ajralib chiqadigan energiya.
Reaktsiya entalpiyasiga misol uglerod (C) va vodorod (H) birikmasidan metan (CH4) hosil bo'lishi:
C + 2H2 → CH4
Shuningdek qarang: kimyoviy reaktsiya.
Eritma entalpiyasi
U suvli eritmada eriganida berilgan yoki so'rilgan issiqlik miqdorini anglatadi.
Eritma entalpiyasiga misol oltingugurt kislotasini eritganda nima bo'ladi (H2SW4) suvda (H2Yoki). Kislota chiqaradigan energiya miqdori shunchalik yuqoriki, u ma'lum xavfsizlik choralari bilan ishlatilishi kerak bo'lgan eritma.
Neytralizatsiya entalpiyasi
Bu kislota va asos aralashganda, bir-birini neytrallashda ushlanib yoki ajralib chiqadigan energiya.
Neytralizatsiya entalpiyasiga misol Biz sirka kislotasini (CH₃COOH) bikarbonat (NaHCO₃) bilan aralashtiramiz.
Shuningdek qarang kislotalar va asoslar.
Yonish entalpiyasi

Bu bir mol organik moddalar havodagi kislorod bilan reaksiyaga kirishganda va karbonat angidrid (CO) chiqarganda ajralib chiqadigan energiya.2).

Yonish entalpiyasining misoli propan gazidan hosil bo'lgan (C3H8), bu ichki yoqilg'i sifatida ishlatiladigan energiyani chiqaradi:
C3H8 + 5 O2 → 3CO2+ 4H2Yoki
Bepul 2,044 x 103 KJ / mol
Entalpi o'zgarishi (DH) = -2.044x10 ^ 3 KJ / mol
Shuningdek qarang: Yonish.
Parchalanish entalpiyasi
Bu mol moddasi oddiyroq elementlarga ajralganda ajralib chiqadigan issiqlik yoki energiya miqdori.
Parchalanish entalpiyasiga misol vodorod peroksid yoki vodorod peroksid parchalanib suv va kislorod hosil bo'lishidir:
2H2Yoki2→ 2H2O + O2
96,5KJ / mol ajralib chiqadi
Entalpi o'zgarishi (DH) = 96,5KJ / mol
Eritma entalpiyasi

Bu moddaga eritmaga ko'proq suv qo'shilganda tutadigan yoki undan chiqadigan issiqlik yoki energiya miqdorini bildiradi.

Eritma entalpiyasiga misol biz suvga kir yuvish kukuni qo'shganda.
Shuningdek qarang kimyoviy eritma.
Faza o'zgarishi entalpi

Bu element holatini o'zgartirganda (qattiq, suyuq yoki gaz) sodir bo'ladigan energiya almashinuvini anglatadi. Shu ma'noda bizda:

Termoyadroviy antalpiyasi: qattiq holatdan suyuq holatga o'tishda entalpiya o'zgarishi

Sublimatsiya entalpiyasi: qattiqdan gazga o'tishda entalpiya o'zgarishi.

Bug'lanishning entalpiyasi: suyuqlikdan gazga o'tish.
Faza o'zgarishi entalpiyasining misoli Bu suv aylanishida sodir bo'ladi, chunki u suyuqlikdan gazli yoki qattiq holatga o'tganda (yoki ularning har qanday birikmalarining birida) suv energiya chiqaradi yoki yutadi. Bunday holda, suvning suyuqlikdan gazga 100 ° C darajasida o'tishidagi energiya o'zgarishi 40,66 KJ / mol ga teng.
Shuningdek qarang:
Endotermik reaktsiya.
Ekzotermik reaktsiya.
Entalpiya nima uchun kerak?
Entalpiya tizimda paydo bo'ladigan energiya o'zgarishini aniq o'lchash uchun yoki atrof muhitga energiya olish yoki chiqarishda ishlatiladi.
Antalpi - bu termodinamikaning murakkab tushunchasidir, u kundalik hayotda kamdan-kam qo'llaniladi, chunki biz, masalan, choy uchun suvni isitish uchun zarur bo'lgan energiyani hisoblamaymiz. Biroq, uning qanday ishlashini kundalik misol bilan tushunish mumkin.
Suvni qaynatganda uning harorati qaynash darajasiga (100 ° C) yetguncha tobora ko'tariladi. Bunday holda, biz salbiy entalpiya haqida gapiramiz, chunki termodinamik tizim uning haroratini oshirish uchun atrofdan energiya olishi kerak edi.
Boshqa tomondan, xuddi shu suvni qaynatgandan keyin ozgina soviganida, uning harorati tashqi aralashuvga ehtiyoj sezmasdan tobora pasayib boraveradi. Bunday holda, bu ijobiy entalpi hisoblanadi, chunki energiya atrof-muhitga tarqaladi.
Entalpiya va entropiya
Entropiya - bu mavjud bo'lmagan tizimdagi energiya miqdorini o'lchaydigan jismoniy miqdor. Ushbu kattalikni hisoblash orqali tizim tuzilishidagi tartibsizlik yoki tartibsizlik darajasini bilish mumkin.
Entalpiya va entropiya o'rtasidagi bog'liqlik tizimning muvozanati bilan beriladi. Pastroq entalpiyada (energiya almashinuvi) tizim muvozanatga intiladi; ammo shu bilan birga entropiya kuchayadi, chunki tizimda betartiblik ehtimoli katta.
O'z navbatida, minimal entropiya xaosning past darajasini anglatadi va shuning uchun energiya almashinuvi (entalpiya) ko'proq bo'ladi
TERMOKIMYOVIY HISOBLASHL
TERMOKIMYOVIY HISOBLASHLAR
Termokimyoviy hisoblashlarda moddalarning standart hosil bo’lish issiqligi (entalpiyasi) tushunchasi ishlatiladi. Standart sharoitda 1 mol murakkab moddaning oddiy moddalardan hosil bo’lish reaksiyasining issiqlik effekti shu moddaning hosil bo’lish issiqligi (DHo h/b issiqligi) deyiladi. Bunda moddaning agregat holatini ko’rsatishi zarur.
Masalan: H2(g) + 1/2O2(g) = H2O (s) DHo h/b issiqligi = - 286 kJ/mol
N2(g) + 1/2O2(g) = H2O (g) DHo x/b issiqligi = - 241 kJ/mol
Oddiy moddalarning h/b issiqliklari nolga teng. Yuqorida ta’rifi keltirilgan Gess qonunidan quyidagi xulosalar kelib chiqadi:
1) reaksiyaning issiqlik effekti reaksiya mahsulotlari h/b issiqliklari yig’indisidan dastlabki moddalarning h/b issiqliklari yig’indisining ayirmasiga teng.
DHo reasya = DHo h/b issiqligi.mah. - DHo h/b issiqligi dast.moddalar
Misol: Al2O3(k) + 3SO3(g) = Al2 (SO4 )3(k)
Reaksiyaning issiqlik effektini hisoblang.
DHo x/b issiqligi Al2O3(k) = - 1675,1 kJ/mol
DH ox/b issiqligi SO3 gaz = - 396,1 kJ/mol
DH ox/b issiqligi Al2(SO4)3 = - 3434,0 kJ/mol
DHoreaksya =(DHoh/b issiqligi Al2(SO4)3) - (DHo x/b issiqligi Al2O3+ 3DH ox/b issiqligi SO3 ) = - 3434 - [-1675,1 + 3(-396,1)] = - 570,6 kJ/mol
2) Kimyoviy reaksiyaning issiqlik effekti reaksiyaga kirishuvchi moddalar yonish issiqlik effektlari yig’indisidan reaksiya mahsulotlari yonish issiqlik effektlari yig’indisini ayirmasiga teng.
Yonish issiqligi deb 1 mol moddani oddiy oksidlargacha yonishida ajraladigan issiqlik miqdori tushuniladi.
DH oreaksya =DH oyonish is.dastl.moddalar-DH oyonish iss.maxsulotlar
Kislota va asos reaksiyaga kirishib, 1 mol suv hosil bo’lishida ajralib chiqqan issiqlik miqdori neytrallanish issiqligi deyiladi.Kuchli kislota va kuchli asoslarning suyultirilgan eritmalari reaksiyaga kirishganda neytrallanish issiqligi standart sharoitda o’zgarmas qiymatga ega.
2NaOH(S)+H2SO4(S) = Na2SO4(S) + 2H2O DH oneytrallanish = - 57,5 kj/mol
Ko’pdan ko’p moddalarning standart sharoitdagi hosil bo’lish va yonish issiqliklari jadvallarda berilgan bo’ladi.Shu qiymatlar asosida juda ko’p jara’yonlarning issiqlik effektlarini hisoblash mumkin.
1)erish jarayoni
FeCl3 (k) + aq ® Fe 3+(eritma) +3Cl-(eritma)
-339,50 -46,37 -166,81
DHo=|(-46,37+3(-166,81)|-(399,5)=-147,30 kJ/mol
2)fazaviy o’zgarishlar jara’yoni uchun
Na(k) ® Na(g)
O 108,3
DHo =108,3- 0 = 108,3 kJ/mol
3)Ikki atomli molekulalarning atomlarga parchalanih jarayoni uchun
Cl2 (g) ®2Cl(g)
0 2(121,3)
DHdissotsilanish= 2(121,3)-o=242,6kJ/mol
4) ionlanish jarayoni uchun
H(g)® H+ + e-
217,98 1536,2
DHionlanish= 1536,2- 217,98=1318.22kJ/mol
reacciones qumicas
Fizikada ham, kimyoda ham tanadagi energiyani o'lchash uchun tushuncha qo'llaniladi. Biz haqida entalpiya. Bu ma'lum bir hajmga ega bo'lgan tanada yoki tizimda mavjud bo'lgan, bosim ostida bo'lgan va atrof-muhit bilan almashinadigan energiya miqdorini ko'rsatadigan o'lchov turi. Tizimning entalpiyasi H harfi bilan ifodalanadi va u bilan bog'liq bo'lgan jismoniy birlik energiya qiymatlarini ko'rsatish uchun Joule hisoblanadi.
Ushbu maqolada biz sizga entalpiyaning barcha xususiyatlari va ahamiyatini aytib beramiz.
Indeks
1 Asosiy xususiyatlari
2 Formalanish entalpiyasi
3 Reaktsiya entalpiyasi
4 Issiqlik bilan bog'liqlik
Asosiy xususiyatlari
entalpia
Shuni aytish mumkinki, entalpiya tizimning ichki energiyasiga teng va bosim bir xil tizimning hajmidan kattaroqdir. Tizim energiyasi, bosim va hajm holatning funktsiyalari ekanligini ko'rsak, entalpiya ham bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, vaqti kelganda, bu ma'lum bir yakuniy dastlabki sharoitlarda yuz berishi mumkin, shunda o'zgaruvchi butun tizimni bir butun sifatida o'rganishga yordam beradi.
Birinchi narsa, shakllanishning entalpiyasi nima ekanligini bilishdir. Bu haqida normal holatdagi elementlardan 1 mol mahsulot moddasi ishlab chiqarilganda tizim tomonidan unutilgan yutilgan issiqlik. Ushbu holatlar qattiq, suyuq yoki gazsimon yoki eritma holatida bo'lishi mumkin. Allotropik holat eng barqaror holatdir. Masalan, uglerodning eng barqaror allotropik holati grafit bo'lib, qo'shimcha ravishda depressiya qiymatlari normal sharoitda bo'ladi. 1 atmosfera va harorat 25 daraja.
Shuni ta'kidlaymizki, hosil bo'lgan entalpiyalar biz belgilagan narsaga muvofiq ishlab chiqarilgan 1 mol birikma uchun. Shu tarzda, mavjud bo'lgan reaktiv mahsulotlarining miqdoriga qarab, reaktsiyani fraksiyonel koeffitsientlar bilan sozlash kerak bo'ladi.
Formalanish entalpiyasi
reaccion endotermica
Biz bilamizki, har qanday kimyoviy jarayonda hosil bo'lish entalpiyasi ham ijobiy, ham salbiy bo'lishi mumkin. Ushbu entalpiya reaktsiya endotermik bo'lganda ijobiy bo'ladi. Kimyoviy reaksiya endotermik ekanligi uning muhitning issiqligini o'zlashtira olishini anglatadi. Boshqa tarafdan, reaksiya ekzotermik bo'lganda bizda salbiy entalpiya bor. Kimyoviy reaksiya ekzotermik ekanligi uning tizimdan tashqariga issiqlik chiqarishini anglatadi.
TEGISHLI YOZUV
dengiz rangi
Ekzotermik reaktsiya paydo bo'lishi uchun reaktivlar mahsulotlarga qaraganda ko'proq energiyaga ega bo'lishi kerak. Aksincha, endotermik reaktsiya sodir bo'lishi uchun reaktivlar mahsulotlarga qaraganda kamroq energiyaga ega bo'lishi kerak. Bularning barchasini kimyoviy tenglamasini yaxshi yozish uchun, moddaning saqlanish qonuniga rioya qilish kerak. Ya'ni kimyoviy tenglama reaktiv moddalar va mahsulotlarning fizik holati to'g'risidagi ma'lumotlarni o'z ichiga olishi kerak. Bu yig'ilish holati sifatida tanilgan
Shuni ham yodda tutishingiz kerak toza moddalar nol entalpiyasiga ega. Ushbu entalpiya qiymatlari yuqorida aytib o'tilgan kabi standart sharoitlarda va eng barqaror shaklda olinadi. Reaktiv moddalar va mahsulotlar mavjud bo'lgan kimyoviy tizimda reaksiya entalpiyasi standart sharoitda hosil bo'lish entalpiyasiga teng.
Biz bilamizki, ba'zi noorganik va organik kimyoviy birikmalarning hosil bo'lish qiymatlari entalpiyasi 1 atmosfera bosimi va 25 daraja harorat sharoitida o'rnatiladi.
Reaktsiya entalpiyasi
entalpia de reaccion
Shakllanishning entalpiyasi nima ekanligini biz yuqorida aytib o'tgan edik. Endi biz reaktsiyaning entalpiyasi nima ekanligini tasvirlaymiz. Bu yordam beradigan termodinamik funktsiya olingan yoki olinadigan issiqlikni kimyoviy reaksiya paytida hisoblang. Trenajyor balansi qidiriladi, saqlanadi yoki reaktivlarni ham, mahsulotlarni ham oladi. Reaktsiya entalpiyasini hisoblash uchun bajarilishi kerak bo'lgan jihatlardan biri shundaki, reaktsiyaning o'zi doimiy bosim ostida bo'lishi kerak. Boshqacha qilib aytganda, kimyoviy reaktsiya sodir bo'ladigan butun vaqt davomida bosim doimiy ravishda saqlanib turishi kerak.
Biz bilamizki, entalpiya energiyaning o'lchamlariga ega va shuning uchun u gyullarda o'lchanadi. Entalpiyaning kimyoviy reaktsiya paytida almashinadigan issiqlikka munosabatini tushunish termodinamikaning birinchi qonuniga o'tish kerak. Va aynan shu birinchi qonun bizga termodinamik jarayonda almashinadigan issiqlik, moddaning yoki jarayonda ishtirok etadigan moddalarning ichki energiyasining o'zgarishiga va jarayon davomida ushbu moddalar tomonidan qilingan ishning tengligiga aytadi.
Biz bilamizki, barcha kimyoviy reaktsiyalar ma'lum bir bosim ostida yuzaga keladigan turli xil termodinamik jarayonlardan boshqa narsa emas. Eng keng tarqalgan bosim qiymatlari atmosfera bosimining standart sharoitida berilgan. Shu sababli, shu tarzda sodir bo'ladigan barcha termodinamik jarayonlar izobarik deb ataladi, chunki u doimiy bosim ostida sodir bo'ladi.
Entalpiyani issiqlik deb atash juda keng tarqalgan. Biroq, bu issiqlik bilan bir xil emas, balki issiqlik almashinuvi ekanligi aniq bo'lishi kerak. Ya'ni, reaktiv moddalar va mahsulotlarga ega bo'lgan issiqlik yoki ichki issiqlikni o'rgatishi mumkin emas. Bu kimyoviy reaktsiya jarayonida almashinadigan issiqlik.