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.