Enthalpie En Thermochemische Reacties

Enthalpie En Thermochemische Reacties

Fysieke en chemische veranderingen worden onder constante druk uitgevoerd. Opgehoopte of verloren warmte in reacties onder constante druk wordt enthalpie-verandering genoemd. Enthalpie is de totale kinetische en potentiële energie van materiedeeltjes. Het wordt aangeduid met de letter "H". Enthalpie van zaken kan niet worden gemeten, maar enthalpy verandering kan worden gemeten. We kunnen verandering in enthalpie vinden zoals hieronder aangegeven;

Reactanten → Producten

Als HR de enthalpie van reactanten is en HP de enthalpie van producten is, wordt verandering in enthalpie,

ΔH=HP-HR

Bij exotherme reacties is HR groter dan HP, dus enthalpie verandering wordt negatief

HP<HR zo; ΔH<0

Aangezien endotherme reacties warmte absorberen, worden HP> HR en enthalpie-verandering positief.

HP>HR zo; ΔH>0

Enthalpieverandering is afhankelijk van temperatuur en druk. Daarom moet u enthalpiewijzigingen van reacties bij dezelfde temperatuur en druk vergelijken.

Enthalpiewijziging onder 1 atm druk en 25 ° C temperatuur wordt standaard enthalpie verandering.

Bij endotherme reacties neemt de enthalpie van het systeem toe. Enthalpie van water is bijvoorbeeld groter dan enthalpie van ijs bij dezelfde temperatuur. Onderstaande grafiek toont enthalpie van endotherme reacties;

Bij exotherme reacties;

Thermochemische Reacties

Reacties die zowel veranderingen van materie als energie tonen, worden thermochemische reacties genoemd. Voorbeelden van thermochemische reacties;

Exotherme reactie;

C(s) +O₂(g) → CO₂(g) ; ΔH=-94 kcal

Deze reactie vertelt ons dat 1 mol C (s) reageert met 1 mol O₂ (g) en 1 mol CO₂ produceert en 94 kcal warmte vrijkomt. De reactie wordt;

C(s) +O₂(g) → CO₂(g) + 94 kcal

Endotherme reactie;

2H₂O(g) → 2H₂(g) + O₂(g) ; ΔH=116 kcal

Zijn reactie verklaart ons, 2 mol H₂O absorbeert warmte en valt uiteen in 2 mol H₂ en O₂.

2H₂O(g) + 116 kcal → 2H₂(g) + O₂(g)

Eigenschappen Van Thermochemische Reacties

Coëfficiënten voor elk element tonen het aantal mol zaken en gegeven ΔH waarde geeft warmte vrij of geabsorbeerd door reactie gebalanceerd met deze getallen.

Voorbeeld: Vind warmte die vrijkomt uit de reactie waarin 2 mol CH₄ en 2 mol Cl₂ reageren om CCl₄ en HCl te vormen.

CH₄(g) 4Cl₂(g) → CCl₄(g) + 4HCl(g) + 104 kcal

Oplossing:

Bovenstaande reactie is gebalanceerd voor 1 mol CH₄, we moeten eerst beperkende materie vinden.

1 mol CH₄ reageert met 4 mol CCl₄

? mol CH₄ reageert met 2 mol CCl₄

---------------------------------------------

?=0,5 mol CH₄

2-0,5=1,5 mol CH₄ wordt niet gebruikt in deze reactie, omdat CCl₂ materie beperkt.

Warmteafgifte door reactie wordt berekend door rekening te houden met beperkende materie;

4 mol Cl₂ geeft 104 kcal warmte af

2 mol Cl₂ geeft ? kcal warmte

---------------------------------------

?=52 kcal warmte komt vrij uit de reactie van 2 mol Cl₂.

Als u de reactie vermenigvuldigt met getal "n", moet u de waarde ΔH ook vermenigvuldigen met "n".

Voorbeeld:

CO(g) + 1/2O₂(g) → CO₂(g) ; ΔH=-68 kcal

Wanneer we de reactie vermenigvuldigen met 2;

2CO(g) + O₂(g) → 2CO₂(g) ; ΔH=2(-68)=-136 kcal

Als de richting van de thermochemische reactie wordt veranderd, wordt het teken van ΔH ook veranderd.

Voorbeeld:

2H₂O(g) → 2H₂(g) + O₂(g) ΔH=116 kcal

2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(g) ΔH=-116 kcal

Zoals u in het voorbeeld kunt zien, verandert ook het teken van enthalpie als we van richting veranderen.

Omdat ΔH afhankelijk is van toestanden, moet u de toestanden van zaken in thermochemische reacties schrijven

H₂(g) + 1/2O₂(g) → H₂O(g) ΔH=-58 kcal

H₂(g) + 1/2O₂(g) → H₂O(l) ΔH=-68 kcal

Zoals u in de voorbeelden kunt zien, is de enthalpie van water in vloeibare toestand lager dan de enthalpie van water in gasvormige toestand.

Thermochemie Examens En Probleem Oplossingen