ентальпія системи

Ентальпія системи (від грец. Enthalpo нагріваю) - це однозначна функція H стану термодинамічної системи при незалежних параметрах ентропії S і тиску P, яка пов'язана з внутрішньою енергією U співвідношенням H = U + PV, де V - об'єм сістеми.В хімії найчастіше розглядають изобарического процеси (P = const), і тепловий ефект в цьому випадку називають зміною ентальпії системи або ентальпії процесу: Qр = # 8710; H; # 8710; H = # 8710; U + P # 8710; V. Ентальпія має розмірність енергії (кДж). Її величина пропорційна кількості речовини; ентальпія одиниці кількості речовини (моль) вимірюється в кДж # 8729; моль-1.В термодинамічної системи виділяється теплоту хімічного процесу домовилися вважати негативною (екзотермічний процес, # 916; H <0), а поглощение системой теплоты соответствует эндотермическому процессу, ΔH> 0.Уравненія хімічних реакцій із зазначенням ентальпії процесу називають термохімічними. Чисельні значення ентальпії # 916; H вказують через кому в кДж і відносять до всієї реакції з урахуванням стехіометричних коефіцієнтів всіх реагуючих речовин. Оскільки реагують речовини можуть перебувати в різних агрегатних станах, то воно вказується нижнім правим індексом в дужках: (т) - тверде, (к) - кристалічна, (ж) - рідке, (г) - газоподібне, (р) - розчинена. Наприклад, при взаємодії газоподібних H2 і Cl2 утворюються два благаючи газоподібного HCl. Термохімічне рівняння записується так: При взаємодії газоподібних H2 і O2 утворюється H2O може перебувати в трьох агрегатних станах, що позначиться на зміні ентальпії: .Пріведенние ентальпії утворення речовин і ентальпії реакцій віднесені до стандартних умов (P = 101,325 кПа) і взяті для температури T = 298 K. Стандартне стан термодинамічної функції, наприклад, ентальпії, позначається нижнім і верхнім індексами: нижній індекс зазвичай опускають: # 916; .

Ентальпія освіти (теплота освіти), ентальпія реакції освіти даної речовини (або розчину) з заданих вихідних речовин. Ентальпії освіти хімічні сполуки називають ентальпію реакції освіти даного з'єднання з простих речовин. Як простих речовин вибирають хімічні елементи в їх природному фазовому і хімічному стані при даній температурі. Так, при 298 К для хлору простим речовиною служить газоподібний хлор, що складається з молекул С12, а для калію - металевий калій. Ентальпія освіти твердого КСl при 298 К - це ентальпія реакції: К (тв.) + 1 / 2Сl2 = КСl (тв.). Ентальпія освіти КСl (тв.) При 500 К відповідає реакції: К (рідкий) + 1 / 2Cl2 = КСl (тв.), так як природним фазовим станом (простим речовиною) для калію стає вже не кристал, а рідина (т-ра плавлення До 336,66 К).

Ентальпія освіти може бути визначена при будь-якій температурі. Стандартні ентальпії утворення відповідають реакцій освіти, при яких і прості речовини, і що виходить з'єднання знаходяться придавлений 1 атм (1,01 x 105 Па). За визначенням, для всіх простих речовин при будь-якій температурі = 0. Для більшості хім. соед. ентальпія освіти-отрицат. величини.

Одиниці виміру ентальпії освіти - Дж / г, Дж / моль.В термодинаміки розчинів (розплавів) під ентальпії освіти розуміють зміна ентальпії при изотермо-изобарном освіті 1 благаючи (1 г) розчину (розплаву) даного складу з чистих компонентів. Так, в двухкомпонентной системі KF-A1F3 ентальпія освіти розплаву 50% -ного молярного складу відповідає процесу: 1 / 2КF (рідкий) + 1 / 2А1F3 (рідкий) = КF-А1F3 (розплав, 50 мол.%).

Ендотермічна реакції (від грец. # 7956; # 957; # 948; # 959; # 957; - всередині і # 952; # 941; # 961; # 956; # 951; - тепло) - хімічні реакції, що супроводжуються поглинанням теплоти. Для ендотермічних реакцій зміна ентальпії і внутрішньої енергії мають позитивні значення (# 916; H> 0, # 916; U> 0), таким чином, продукти реакції містять більше енергії, ніж вихідні компоненти.К ендотермічним реакцій відносяться: реакції відновлення металів з оксидів, електролізу (поглинається електрична енергія), електролітичноїдисоціації (наприклад, розчинення солей у воді), іонізації, фотосінтеза.Ендотерміческіе реакції протилежні екзотермічних реакцій.

Екзотермічна реакція - хімічна реакція, що супроводжується виділенням теплоти. Протилежна ендотермічної реакціі.Полное кількість енергії в хімічній системі надзвичайно важко виміряти або підрахувати. З іншого боку, зміна ентальпії # 916; H в хімічній реакції набагато легше виміряти або порахувати. Для цих цілей використовують калориметри. виміряне значення # 916; H співвідноситься з енергією зв'язку молекул в такий спосіб: # 916; H = енергія, витрачена на розрив зв'язків - енергія, виділена при утворенні зв'язків продуктів реакціі.Для екзотермічніреакцій ця формула дає від'ємне значення для # 916; H, так як більше значення віднімається з меншого значення. При згорянні водню, наприклад: 2H2 + O2 → 2 H2O зміна ентальпії одно # 916; H = -483.6 кДж на один моль O2.

Горіння палива в кисні повітря.

Додавання концентрованої сірчаної кислоти в воду.

Окислення жирів і вуглеводів в живих організмах.