Care este efectul termic al reacției

Deși familiaritatea cu termenul "efectul termic al unei reacții chimice" în majoritate apare în lecțiile de chimie, totuși aceasta se aplică pe scară mai largă. Este dificil să ne imaginăm orice zonă de activitate unde acest fenomen nu ar fi folosit.

Să arătăm un exemplu doar pentru unii dintre ei, unde este necesar să știm care este efectul termic al reacției. În prezent, industria automobilelor se dezvoltă într-un ritm fantastic: numărul de mașini crește anual de câteva ori. În același timp, principala sursă de energie pentru acestea este benzina (desenele alternative găsesc până acum varianta lor doar în prototipuri unice). Pentru a corecta forța de aprindere a combustibilului, se folosesc aditivi speciali, care reduc intensitatea detonării. Un exemplu viu este monometilanilina. Când este primit, se calculează efectul termic al reacției, care în acest caz este de -11-19 kJ / mol.

Un alt domeniu de aplicare este industria alimentară. Fără îndoială, orice persoană a acordat atenție indicării conținutului caloric al unui anumit produs. În acest caz, valoarea calorică și efectul termic al reacției sunt direct legate, deoarece căldura este eliberată atunci când alimentele sunt oxidate. Corectând dieta pe baza acestor date, puteți obține o reducere semnificativă a greutății corporale. În ciuda faptului că efectul de căldură al reacției este măsurat în jouli, există o relație directă între acestea și calorii: 4 J = 1 kcal. Pentru produsele alimentare, cantitatea estimată (masa) este de obicei indicată.

Să ne îndreptăm acum spre teorie și să oferim o definiție. Deci, efectul de căldură indică cantitatea de căldură, eliberat sau absorbit de sistem, în timp ce curge în el chimice. Trebuie avut în vedere că, în plus față de căldură, pot fi generate și radiații. Entalpia standard de formare este numeric egală cu diferența dintre nivelele de energie ale sistemului: inițială și reziduală. Dacă în procesul de reacție căldura este absorbită din spațiul înconjurător, atunci se menționează procesul endotermic. În consecință, eliberarea energiei termice este caracteristică procesului exotermic. Acestea sunt destul de ușor să se facă distincția dacă valoarea energiei totale eliberată ca urmare a reacției, este mai mare decât cea consumată pentru începutul ei (de exemplu, energia termică a combustibilului de ardere), acest exotermă. Dar pentru descompunerea apei și a cărbunelui în hidrogen și monoxid de carbon este necesar să se cheltuiască energie suplimentară la încălzire, astfel încât are loc absorbția (endotermia).

Efectul termic al reacției poate fi calculat folosind formule cunoscute. În calcule, efectul termic este notat cu litera Q (sau DH). Diferența dintre tipul de proces (endo sau exo), prin urmare Q = - DH. Ecuațiile termochimice preiau o indicație a efectului termic și a reactivilor (calcul corect și invers). Particularitatea unor astfel de ecuații este posibilitatea de a transfera magnitudinea efectelor termice și substanțele în sine diferite părți. Este posibil să se efectueze scăderea pe termen sau adăugarea formulelor în sine, dar luând în considerare agregate ale substanțelor.

Dăm un exemplu de reacții arderea metanului, carbon, hidrogen:

1) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + 890 kJ

2) C + O2 = C02 + 394 kJ

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

Acum scădem 2 și 3 din 1 (partea dreaptă din dreapta, stânga-din stânga).

Ca rezultat, obținem:

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

Dacă toate piesele sunt înmulțite cu - 1 (eliminați valoarea negativă), atunci primim:

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

Cum puteți interpreta rezultatul? Efectul termic care apare atunci când metanul este format din hidrogen și carbon este de 76 J pentru fiecare mol din gazul produs. De asemenea, din formule rezultă că energia termică va fi alocată, adică este un proces exotermic. Astfel de calcule fac posibilă evitarea necesității unor experimente directe de laborator, care adesea implică dificultăți.