термохимия

термохимия

Термохимия имеет дело с тепловыми (энергетическими) изменениями в химических реакциях. В химических реакциях тепло выделяется или поглощается. Если реакция поглощает тепло, то мы называем их «эндотермическими реакциями », а если реакция выделяет тепло, мы называем их «экзотермическими реакциями ». Теперь мы рассмотрим их подробно один за другим.

Эндотермические реакции:

Испарение воды, сублимация нафталина, сольватация сахара в воде являются примерами эндотермических реакций. В эндотермических реакциях потенциальная энергия реагентов ниже, чем потенциальная энергия продуктов. Чтобы уравновесить эту разность энергий, тепло отдается реакции. Потенциальная энергия (энтальпия объяснена позже) показана с помощью H.

H₂O(l) + Тепло → H₂O(g)

Na + Тепло → Na⁺¹ + e-

2NH₃ + Тепло → N₂ + 3H₂

Посмотрите на следующую реакцию;

График, приведенный ниже, показывает изменения энергии в эндотермических реакциях;

Как видно из приведенного графика, в эндотермических реакциях H₂ всегда больше, чем H₁. Таким образом, ∆H = H₂-H₁ всегда положительна. В реакциях мы пишем это как;

CaCO₃(s) + Тепло → CaO(s) + CO₂ (g (Тепло положительное)

Экзотермические реакции:

Конденсация газов, реакции горения являются примерами экзотермических реакций. В этих реакциях потенциальные энергии реагентов выше, чем потенциальные энергии продуктов. Избыточное количество энергии записывается в правой части реакции, чтобы сбалансировать разницу энергии.

H₂O(g) → H₂O(l) + Тепло

O + e- → O^-1 + Тепло

H₂(g) + 1/2O₂(g) → H₂O(g) + Тепло

Посмотрите на следующую реакцию;

График, приведенный ниже, показывает изменения энергии в экзотермических реакциях;

Как видно из приведенного графика, в экзотермических реакциях H₁ всегда больше H₂. Таким образом, ∆H=H₂-H₁ отрицательно. В реакциях мы пишем это как;

N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g) + Тепло

Пример: Какие из следующих реакций являются экзотермическими, другими словами, ∆H отрицателен?

I. H₂O(g) → H₂O(l)            ∆H₁

II. K(g) → K+(g) + e- ∆H₂

III. C(s) + O₂(g) → CO₂(g)    ∆H₃

Решение:

Когда материи меняют состояние с газа на жидкость, они выделяют энергию. I экзотермическая реакция. ∆H₁ отрицательный.

Чтобы удалить один электрон из атома, мы должны дать энергию, поэтому II - эндотермическая реакция, а ∆H₂ - положительная.

В реакциях сгорания выделяется энергия (тепло). III экзотермическая реакция. ∆H₃ отрицательный.

термохимия Экзамены и решение проблем