Termochemie Jaké studie, zákony a aplikace



termochemie je zodpovědný za studium kalorických změn, které se provádějí při reakcích mezi dvěma nebo více druhy. Považuje se za nezbytnou součást termodynamiky, která studuje přeměnu tepla a jiných druhů energie, aby pochopila směr, kterým se procesy vyvíjejí a jak se mění jejich energie..

Také je nezbytné pochopit, že teplo zahrnuje přenos tepelné energie, ke které dochází mezi dvěma tělesy, když jsou při různých teplotách; zatímco tepelná energie je ta, která je spojena s náhodným pohybem, který mají atomy a molekuly.

Vzhledem k tomu, že v téměř všech chemických reakcích se energie absorbuje nebo uvolňuje pomocí tepla, je velmi důležité analyzovat jevy, ke kterým dochází termochemií..

Index

  • 1 Jaké termochemické studie?
  • 2 Zákony
    • 2.1 Hessův zákon
    • 2.2 První termodynamický zákon
  • 3 Aplikace
  • 4 Odkazy

Jaké termochemické studie?

Jak bylo uvedeno výše, termochemie studuje změny energie ve formě tepla, ke kterému dochází v chemických reakcích, nebo když dochází k procesům, které zahrnují fyzikální přeměny.

V tomto smyslu je nutné vyjasnit některé pojmy v rámci tématu, aby bylo možné je lépe pochopit.

Například, termín “systém” se odkazuje na specifický segment vesmíru, který je studován, znamenat “vesmír” zvážení systému a jeho okolí (všechno vnější k tomuto) \ t.

Systém obvykle sestává z druhů, které se účastní chemických nebo fyzikálních přeměn, které se vyskytují v reakcích. Tyto systémy lze rozdělit do tří typů: otevřené, uzavřené a izolované.

- Otevřený systém je systém, který umožňuje přenos hmoty a energie (tepla) s okolím.

- V uzavřeném systému dochází k výměně energie, ale ne k záležitostem.

- V izolovaném systému nedochází k přenosu hmoty nebo energie ve formě tepla. Tyto systémy jsou také známé jako "adiabatics".

Zákony

Zákony termochemie jsou úzce spjaty se zákonem Laplace a Lavoisier, stejně jako se zákonem Hess, které jsou předchůdci prvního zákona termodynamiky.

Princip, který vysvětlil francouzský Antoine Lavoisier (významný chemik a šlechtic) a Pierre-Simon Laplace (slavný matematik, fyzik a astronom), poznamenává, že „změna energie projevující se v jakékoli fyzické nebo chemické transformaci má stejnou velikost a význam v rozporu se změnou energie zpětné reakce “.

Hessův zákon

Ve stejném pořadí myšlenek, zákon formulovaný ruským chemikem pocházejícím ze Švýcarska, Germain Hess, je základním kamenem pro vysvětlení termochemie.

Tento princip je založen na jeho interpretaci zákona zachování energie, který odkazuje na skutečnost, že energie nemůže být vytvořena nebo zničena, pouze transformována.

Hessův zákon může být uzákoněn tímto způsobem: "celková entalpie v chemické reakci je stejná, ať se reakce provádí v jediném kroku nebo v řadě několika kroků".

Celková entalpie se udává jako odčítání mezi součtem entalpie produktů mínus součet entalpie reaktantů..

V případě změny standardní entalpie systému (za standardních podmínek 25 ° C a 1 atm) může být schéma schematizováno podle následující reakce:

AHreakce = H AH(produkty) - -HH(reaktanty)

Další způsob, jak vysvětlit tento princip, s vědomím, že změna entalpie odkazuje na změnu tepla v reakcích, když jsou dány při konstantním tlaku, říká, že změna síťové entalpie systému nezávisí na sledované cestě mezi počátečním stavem a koncem.

První zákon termodynamiky

Tento zákon je tak neodmyslitelně spjat s termochemií, že je někdy zmatený, což je ten, který inspiroval ostatní; Abychom mohli objasnit tento zákon, musíme začít tím, že řekneme, že má také své kořeny v zásadě zachování energie..

Termodynamika tedy nejen bere v úvahu teplo jako formu přenosu energie (např. Termochemie), ale zahrnuje i jiné formy energie, jako je vnitřní energie (U).

Takže variace ve vnitřní energii systému (ΔU) je dána rozdílem mezi jeho počátečním a konečným stavem (jak je vidět v Hessově zákoně).

Vzhledem k tomu, že vnitřní energie je tvořena kinetickou energií (pohyb částic) a potenciální energií (interakce mezi částicemi) stejného systému, lze odvodit, že existují další faktory, které přispívají ke studiu stavu a vlastností každého systému.

Aplikace

Thermochemistry má více aplikací, některé z nich budou uvedeny níže:

- Stanovení energetických změn v určitých reakcích pomocí kalorimetrie (měření tepelných změn v určitých izolovaných systémech).

- Odpočítávání změn entalpie v systému, i když tyto nejsou známy přímým měřením.

- Analýza přenosů tepla vyrobených experimentálně, když jsou organokovové sloučeniny tvořeny přechodnými kovy.

- Studium transformací energie (ve formě tepla) v koordinačních sloučeninách polyaminů s kovy.

- Stanovení entalpií vazby kov-kyslík β-diketonů a β-diketonátů vázaných na kovy.

Stejně jako v předchozích aplikacích lze termochemii použít k určení velkého počtu parametrů spojených s jinými typy energií nebo stavových funkcí, které definují stav systému v daném čase..

Termochemie se také používá při studiu četných vlastností sloučenin, jako je titrační kalorimetrie.

Odkazy

  1. Wikipedia. (s.f.). Termochemie Zdroj: en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Chemie, deváté vydání. Mexiko: McGraw-Hill.
  3. LibreTexts. (s.f.). Termochemie - recenze. Zdroj: chem.libretexts.org
  4. Tyagi, P. (2006). Termochemie Citováno z knih.google.co.ve
  5. Ribeiro, M. A. (2012). Termochemie a její aplikace v chemických a biochemických systémech. Citováno z knih.google.co.ve
  6. Singh, N. B., Das, S. S. a Singh, A. K. (2009). Fyzikální chemie, svazek 2. Zdroj: books.google.co.ve