Termochémia Aké štúdie, zákony a aplikácie



termochemické je zodpovedný za štúdium kalorických modifikácií, ktoré sa vykonávajú v reakciách medzi dvoma alebo viacerými druhmi. Považuje sa za nevyhnutnú súčasť termodynamiky, ktorá skúma transformáciu tepla a iných typov energie, aby pochopila smer, ktorým sa procesy vyvíjajú a ako sa mení ich energia..

Je tiež dôležité pochopiť, že teplo zahŕňa prenos tepelnej energie, ktorá sa vyskytuje medzi dvoma telesami, keď sú pri rôznych teplotách; zatiaľ čo tepelná energia je energia, ktorá je spojená s náhodným pohybom, ktorý majú atómy a molekuly.

Preto, keďže v takmer všetkých chemických reakciách sa energia absorbuje alebo uvoľňuje prostredníctvom tepla, je veľmi dôležité analyzovať javy, ktoré sa vyskytujú prostredníctvom termochémie..

index

  • 1 Aké termochemické štúdie?
  • 2 Zákony
    • 2.1 Hessov zákon
    • 2.2 Prvý termodynamický zákon
  • 3 Aplikácie
  • 4 Odkazy

Aké termochemické štúdie?

Ako už bolo uvedené, termochémia študuje zmeny energie vo forme tepla, ktoré sa vyskytujú v chemických reakciách alebo keď sa vyskytujú procesy, ktoré zahŕňajú fyzikálne transformácie.

V tomto zmysle je potrebné objasniť určité koncepty v rámci témy, aby sme ju lepšie pochopili.

Napríklad termín "systém" sa vzťahuje na špecifický segment vesmíru, ktorý sa študuje, čo znamená "vesmír", čo je systém a jeho okolie (všetko vonkajšie)..

Systém zvyčajne pozostáva z druhov, ktoré sa podieľajú na chemických alebo fyzikálnych transformáciách, ktoré sa vyskytujú v reakciách. Tieto systémy možno rozdeliť do troch typov: otvorené, uzavreté a izolované.

- Otvorený systém je taký, ktorý umožňuje prenos hmoty a energie (tepla) s okolím.

- V uzavretom systéme je výmena energie, ale nie záležitosť.

- V izolovanom systéme nedochádza k prenosu hmoty alebo energie vo forme tepla. Tieto systémy sú tiež známe ako "adiabatika".

zákony

Zákony termochémie sú úzko späté so zákonom Laplaceovho a Lavoisierovho zákona, ako aj so zákonom Hessovho zákona, ktoré sú prekurzormi prvého termodynamického zákona..

Princíp francúzskeho Antoina Lavoisiera (významný chemik a šľachtic) a Pierre-Simon Laplace (slávny matematik, fyzik a astronóm) poznamenáva, že „zmena energie prejavujúca sa v akejkoľvek fyzickej alebo chemickej transformácii má rovnakú veľkosť a význam v rozpore so zmenou energie spätnej reakcie “.

Hessov zákon

V rovnakom poradí myšlienok, zákon formulovaný ruským chemikom pochádzajúcim zo Švajčiarska, Germain Hess, je základným kameňom pre vysvetlenie termochémie.

Táto zásada je založená na jej výklade zákona o zachovaní energie, ktorý odkazuje na skutočnosť, že energia nemôže byť vytvorená alebo zničená, len transformovaná.

Hessov zákon môže byť prijatý týmto spôsobom: "celková entalpia v chemickej reakcii je rovnaká, či sa reakcia uskutočňuje v jednom kroku alebo v poradí niekoľkých krokov".

Celková entalpia sa udáva ako odčítanie medzi súčtom entalpie produktov mínus súčet entalpie reaktantov..

V prípade zmeny v štandardnej entalpii systému (za štandardných podmienok 25 ° C a 1 atm) môže byť schéma schematizovaná podľa nasledujúcej reakcie:

AHreakcie = H AH(Products) - ΣΔH(Reakčná zložky)

Ďalší spôsob, ako vysvetliť tento princíp, s vedomím, že zmena entalpie sa vzťahuje na zmenu tepla v reakciách, keď sú dané pri konštantnom tlaku, hovorí, že zmena v entalpii siete systému nezávisí od sledovanej cesty. medzi počiatočným stavom a koncom.

Prvý zákon termodynamiky

Tento zákon je natoľko spätý s termochémiou, že je niekedy zmätený, čo inšpirovalo druhého; Aby sme mohli objasniť tento zákon, musíme začať tvrdením, že má svoje korene aj v princípe zachovania energie..

Termodynamika teda berie do úvahy nielen teplo ako formu prenosu energie (ako je termochémia), ale zahŕňa aj iné formy energie, ako napríklad vnútornú energiu (U).

Takže variácia vnútornej energie systému (ΔU) je daná rozdielom medzi jeho počiatočnými a konečnými stavmi (ako je vidieť v Hessovom práve).

Vzhľadom na to, že vnútorná energia je zložená z kinetickej energie (pohyb častíc) a potenciálnej energie (interakcie medzi časticami) toho istého systému, možno vyvodiť, že existujú ďalšie faktory, ktoré prispievajú k štúdiu stavu a vlastností každého z nich. systém.

aplikácie

Thermochemistry má viac aplikácií, niektoré z nich budú uvedené nižšie:

- Stanovenie energetických zmien v určitých reakciách pomocou kalorimetrie (meranie tepelných zmien v určitých izolovaných systémoch).

- Odpočítavanie zmien entalpie v systéme, aj keď tieto nemôžu byť známe priamym meraním.

- Analýza prenosu tepla experimentálne, keď sú organokovové zlúčeniny tvorené s prechodnými kovmi.

- Štúdium energetických transformácií (vo forme tepla) v koordinačných zlúčeninách polyamínov s kovmi.

- Stanovenie entalpií väzby kov-kyslík β-diketónov a β-diketonátov viazaných na kovy.

Ako v predchádzajúcich aplikáciách, termochémia môže byť použitá na stanovenie veľkého počtu parametrov spojených s inými typmi energie alebo stavovými funkciami, ktoré definujú stav systému v danom čase..

Termochémia sa tiež používa pri štúdiu mnohých vlastností zlúčenín, ako je napríklad titračná kalorimetria.

referencie

  1. Wikipedia. (N. D.). Termochémia. Zdroj: en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Chémia, deviate vydanie. Mexiko: McGraw-Hill.
  3. LibreTexts. (N. D.). Termochémia - prehľad. Zdroj: chem.libretexts.org
  4. Tyagi, P. (2006). Termochémia. Zdroj: books.google.co.ve
  5. Ribeiro, M. A. (2012). Termochémia a jej aplikácie v chemických a biochemických systémoch. Zdroj: books.google.co.ve
  6. Singh, N. B., Das, S. S. a Singh, A.K. (2009). Fyzikálna chémia, zväzok 2. Zdroj: books.google.co.ve