引发 » 科学 » 物理 » 反应焓和反应热:定义、ΔH、类型和示例
ΔH 等于恒压下的热量:正号表示吸热,负号表示放热。
主要提示:形成、遗留、燃烧、状态改变、中和、溶解。
标准状态(25°C,1 atm)和《赫斯法》允许计算结果与表格一致。
焓是热化学中的一个重要概念,它再次为我们理解化学反应和能量提供了许多直观的见解。最终, 焓(H)是一个统计函数,可以用来量化 反应热 当整个过程充满压力时,系统就可能出现骗局。实验室和自然环境中转化化学成分的常见条件。
Sebbene qualcuno la cononda con il “calore” in stretto 意义, 在化学中,我们几乎总是使用焓变ΔH,而不是H的绝对值。. Questo perché sono le 能量差异 将试剂直接加入反应中,如果反应释放出吸收的热量,则直接进行反应。(Piccolo inciso in stile portale didactic: ) 现在不关闭……这是另一篇帖子!)
涵盖的主题
Che cos'è l'entalpia 它仍然是一个使用恒压的函数。
ΔH 反应热:标记、解释和绘图内白蚁和内白蚁。
Principali tipi di entapia:形成、溶解、燃烧、状态变化、中和和溶解。
Hess、stato 标准和量热法 每次混合并计算热量。
Esercizi commentati tratti da Prove Reali(UERJ、ENEM、Unicamp)。
Che cos'è l'entapia?
从历史上看,这一概念诞生于 19 世纪,当时“热质”理论开始发挥作用,热力学逐渐成形。 乔赛亚·威拉德·吉布斯以直接模式、热量和大学容量的形式形式化了输入函数。 化学转化 恒压在这种情况下,功能的减少或增加在数值上等于系统的热量摄入或吸收。
从这个角度来说, 嗜热性并非“热量”,而是这种状态的一种功能 对于同位素转化,热量变化也相应变化。因此,在该化学反应中,我们重点关注ΔH,即反应物和生成物投入量之间的温差。
一个常见的错误是将“焓”与单一量的“热含量”混淆。实际上, parlare di H assoluta 没有什么实际意义; ciò che conta è come H 在过程的开始和结束阶段发生变化。顺便说一下: 在 molti corsi online 我会看到不止一个致力于 all'argomento 的视频lezione (已包含内容),请按消息和 chiave 段落使用。
用化学热力学的语言来说, i processi Studiati sono spesso isobari 因此,在压力保持不变的情况下,ΔH 是一种降低系统和环境热消耗的实用方法。在此,我系统且有针对性地计算了 diventano。
反应焓变 (ΔH) 和反应热
根据定义, 焓变是 ΔH = H压轴 - H初始在化学中,我们自然而然地将“初始”与试剂联系起来,将“最终”与产物联系起来,因为我们使用了特定的形式。 ΔH = H产生 - H试剂.这个凯尔特问题直接揭示了ΔH的含义。
Se ΔH > 0, la reazione è 吸热系统从环境中吸收热量。相反,如果 ΔH < 0该过程是放热的:它会向外界释放热量。 如果不用焓图进行可视化,就可以做出这种区别。: nei profili endtermici i prodotti stano “più in alto” (H maggiore),mentre negli esotermici stano “più in basso”。
从教学角度来看, 反应图 aiutano a cogliere 能量进展在这种情况下,对应于所有吸附能的面积为正值;nei casi 秘白蚁,“释放”的能量转化为负ΔH。这封信与“i Legami chimici si rompano e si formino con assorbimenti/rilasci di energy ben definiti”的想法是一致的。
相关: 拉伸应力:公式和方程式、计算、练习值得一提的是 该过程的焓变在模量上成反比,在信号上则相反如果水汽化器为 +44 kJ/mol,则冷凝将返回 −44 kJ/mol,这对于每次熔化/凝固和进一步的物理可逆性转变都是值得的。
帐篷
生成焓
它定义了自己 标准生成焓 在标准最稳定条件下(25 °C 和 1 atm 下的固溶体),由基本元素生成 1 mol 化合物所伴随的焓变。按照惯例, 汉诺 H° 生活中的元素f = 0这并不意味着它没有能量,而是指它不会造成任何公共伤害。
液态水的形成就是一个典型的例子: H2(g) + 1/2 欧2(克) → H2O(l)在标准条件下, ΔH°f dell'acqua 约为 −286 kJ/mol由于标准元素的 H = 0,实际上表格值与每摩尔该形式的产物的焓一致。
实际上,当我收到赞扬的回应时, 通过将 ΔH° 相加,得出反应的 ΔH。f 我给了 prodotti 和 sottraendo 我给了试剂这是实验室中最复杂的熔融热化学计算的基础。
Entalpia di legame
La enthalpia di legame 量化分解 1 摩尔气相中某种化学物质所需的能量。 破裂 legami richiede 能量(吸热过程),介于 formali la rilascia(等温过程)之间。因此,游戏的能量表在模块中有一个对应的值,并且 此属性基于流程版本。.
Esempi numerici utili: C–H ≈ 412,9 kJ/mol, Cl–Cl ≈ 242,0 kJ/mol;为了使原子气体中的甲烷完全分解, CH4(g) → C(g) + 4 H(g)如果我不重视它,那就变成 +1651,6 焦耳/摩尔这个数字表明分子提供了多少能量“余力”。
燃烧焓
L“燃烧焓 将完全燃烧释放的热量与 1 mol 储存物混合。Tutte le combustioni sono esothermiche, quindi ΔHc 这是负面的甲烷就是一个典型的例子: CH4(g) + 2 欧2(g) → 一氧化碳2(g) + 2 小时2O与 ΔH°c ≈ −889,5 kJ/mol要继续练习这种反应,请参阅 深白反应的根源.
对于我所比较的乙醇,我重视其物理状态的第二部分及其约定:ad sempio, per C2H6O(l) + 3 O2(克)→2 一氧化碳2(g) + 3 小时2O(l) 位于 ΔH ≈ −326 kcal/mol在另一张表格中,我比较了我所摄入食物的价值。 乙醇 (g) ≈ −372,8 kcal/mol, 苯(l) ≈ −781,0 kcal/mol, 糖基化物(s) ≈ −1348,9 kcal/mol. 实际状态与所采用的标准变异之间的差异.
物理状态变化的焓
Ogni相变意味着热交换。 水的蒸发 能量丰富: H2O(l) → H2时间(克) 同 ΔH ≈ +44 kJ/mol。 该 冰晶融合 它要求约 +7,3 焦耳/摩尔. Nei processi inversi (液化和固化)我重视睡眠,在模数中相同 负号.
中和焓
Nelle reazioni acido–base, 中和焓 焓变是指 1摩尔H+ 与 1 mol OH 反应 - per formare acqua在稀溶液中,它长时间保持中性,几乎是经济实惠且神秘的,因为 如果它形成legami O–H rilasciando calore (在溶液中出售 e l'acqua risultanti dissipano l'energia)。详细练习见上一篇文章 中和反应.
相关: 维度分析:技术、原理和练习溶解焓
La 溶解 涉及固相相互作用的断裂和新的溶质-溶剂相互作用的形成。可能是吸热或放热的第二次。典型的报告在这里。 溶解氯化钠: NaCl(s) → Na+(aq) + 氯 - (AQ) 同 ΔH ≈ −0,9 kcal/mol轻盈地回温。在其他情况下,吃一块 cune basi forti, 放热效应非常显著。因此建议他从事实验室实践和家庭环境方面的工作。
标准焓、莱格-赫斯定律以及反应间的比较
为了相互对抗并做出一致的计算, 如果引入标准条件 (通常为 25°C 和 1 个大气压)。在此条件下, gli elementi nello stato più stable hanno 标准零形成焓然后,编制了与其相关的ΔH°表格值f. Ciò consente di ricavare ΔH di qualsiasi 反应作为代数和 根据标准焓,我给出的产物比我给出的试剂少。
La 赫斯定律 说明 互补焓变仅取决于起始阶段和最终阶段,不再进一步考虑。。 Dunque, spezzando una reazione in passi Primaryari con ΔH noti, puoi sommarli (发球时反转 moltiplicando) to ottenere il ΔH della reazione desiderata.鉴于ΔH 不是直接可调节的问题,这个技术问题是极其有力的。
在正文介绍部分,我使用了综合形式: ΔH = Hp - Hr 或 ΔH = Hf - Hi. 正号表示吸热。 (吸热性) quello negativo liberazione (等温线)。这种约定在热化学测试中是通用的。
如何混合热量:量热法
La 热化学研究吸附或放热过程 In reazioni chimiche e transformazioni fisiche.如果 impiegano,每米苏拉定量地询问 Scambi 量热计我使用仪器来量化温度变化,收集热量,并处理系统的热容量记录。
实际上,量热法是基于热力学概念进行运算的: 温度、质量和热容量的混合作用如果它升温到很高的温度,那么在这种情况下,所有 过程焓变这是我在 ΔH 表中赋予数值的实验基准。
内白蚁和内白蚁,lettura dei图解米
在 反应配位图它代表了该过程中所有进展的动力。对于吸热反应,我进行了实验。 H maggiore dei reagenti (ΔH > 0),介于两个热温线之间 H小调 (ΔH < 0)。这种可视化是激活能概念的同事,它与 ΔH 不同。
教学好奇心:有一个著名的练习,它体现了对设计的反应,最终会产生一个无伴奏小提琴或一条肚子里装着大象的蛇。 如果曲线的起始和结束阶段保持这种变化率,则综合变化量ΔH被压缩为零。, prescindere da quanti prodotti si formino。
安全与应用服务
练习 1(UERJ 2018)。 燃料的“变化容量”与能量释放和二氧化碳排放量密切相关。2 完全燃烧产物。 马焦雷是关系,马焦雷是破坏能力。 每摩尔二氧化碳能更高2 问题)。我们考虑燃烧标准并计算碳氢化合物之间的关系:为了与……对抗 迪亚迪亚纳生活的理想 vedi esempi pratici.
相关: 弱碱:解离、性质和例子辛烷值:C8H18 + 25/2 零2 → 8 一氧化碳2 + 9 H.2O;关系 ≈ 5440/8 = 680
己烷:C6H14 + 19/2 零2 → 6 一氧化碳2 + 7 H.2O;关系 ≈ 4140/6 = 690
苯:C6H6 + 15/2 零2 → 6 一氧化碳2 + 3 H.2O;关系 ≈ 3270/6 = 545
戊烷:C5H12 + 8 O.2 → 5 一氧化碳2 + 6 H.2O;关系 ≈ 3510/5 = 702
面对价值, 根据这项指标,戊烷的影响“不太显著”。 perché 每 ogni mol CO 产生 più 能量2 emessa(rapporto più alto)。可以解释为,每单位 CO2 rilasciata,如果你再次使用它。
练习 2(ENEM 2015)。 具有特定ΔH的布鲁西亚生物油1 一氧化碳形成时2(g)和H2O(l)。Si 定义了 ΔH2 la variazione associata alla 液化 加入 1 克水(从蒸汽变为液体)。如果你在那里 5克燃烧的焓变 dello stesso bio-olio 产生 CO2(g)和H2O(g),我必须将其修正为气态水: ΔH = ΔH1 − ΔH2.
Dai dati grafici, ΔH ≈ −16,4 kJ/g 每 1 克生物油。每 5 克生物油的含量与生物油的含量成正比:5 × (−16,4) = −82千焦结果表明,燃烧过程中水以蒸汽相存在,属于等温燃烧。
练习 3(Unicamp 2018)。 以该建议速率开始和结束的焓变曲线。 ΔH circa nullo这只是形成图表,而无法确定有多少物种 ci siano nei prodotti; 这些信息是能量性的,而非化学计量性的。然而,正确的答案是,如果不减去产物的数量,焓变实际上为零。
操作详情和使用说明
当我将其应用于ΔH时, 控制物理状态 dellespecie (g, l, s, aq) perché 流感 i valori tabulati (ad empio,l'acqua come prodotto 在液相或蒸气中改变燃烧的焓)。
没问题,我对我的遗产没有任何意见。 总能量用于分解所有反应物,并将反应物还原,从而形成产物。。 Otterrai così una stima di ΔH coherent con i valori tabulati.当无法完成时,这种方法尤其具有说教意义。
Piccola note di colore “da Portale”:在以单句类型发表的几篇文章中 “Non fermarti ora...c'è altro dopo la pubblicità;)”除了这种讽刺之外,导电门仍然保持不变:应用 ΔH 以连贯的方式对反应热进行分类和计算。
Molti 手册 affiancano all'entalpia anche l'熵(S)在等压条件下,H“misura”是合法能量和低热量的一部分, 熵量化了离散/无序的程度。。 Insieme,在先进的环境中,confluiscono nell'energia libera di Gibbs (G),ma qui ci Simply ricordare che 焓和熵是截然不同又互补的概念。.
按系统模式进行卡方检验: 在 25 °C 和 1 atm 下的标准表中,ΔH° 表f《黑斯法》和量热法 考虑并验证反应热、对过程进行分类(内热/外热)以及讨论与热、燃烧和状态变化相关的能量是很重要的。
在持续压力下,L'entalpia 是轻盈能量的最佳实践。:ΔH ti 表示系统是否吸热或放热;主要类别(形成、合法性、燃烧、相变、中和、溶解)涵盖了每个现实的很大一部分; gli empi numerici ti guidano nell'uso di segni e unità。附有表格证明,Hess e un minimo di attenzione agli stati fisici, 我计算了 diventano 常规,并练习了“di gara”(UERJ、ENEM、Unicamp),如果我确信自己笑了的话。.
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