A szabványos entalpiaváltozást
STANDARD entalpiaváltozást
A entalpia változások során bekövetkező kémiai reakció vagy fázisátalakulás függően változhat a hőmérséklet, nyomás és a fizikai állapot résztvevő anyagok a folyamatnak azon. Továbbá az entalpia változás függ mennyiségű ezeket az anyagokat. Ezért általánosan jellemzi egy adott folyamat moláris standard entalpia változást, vagy a rövid - standard moláris entalpia.
A moláris standard entalpiája a reakció a változás entalpia standard körülmények között egy mól reakció, azaz összhangban az, ahogyan azt leírt sztöchiometrikus (kiegyensúlyozott) kémiai egyenlet. Mivel általánosan elfogadott standard körülmények hőmérséklete 298 K, a nyomás pedig 1 atm. Feltételezzük, hogy ilyen körülmények között, mind a reaktánsok és a termékek a saját szabványos (normál) fizikai állapot. Például szokásos fizikai állapota hidrogénatom gáz halmazállapotú, míg a standard víz fizikai állapot egy folyékony állapotban.
Rögzítéséhez standard moláris entalpiája reakciót alkalmazunk szimbólum. Fontos megjegyezni, hogy az értéket kell egyértelműen megfelelnek az egy adott kémiai egyenlet, vagy általános képletű. Például,
Ábra. 5.4. Exoterm és endoterm reakciók.
Ez a bejegyzés azt jelzi, hogy ha két mól hidrogéngáz kombinálni egy mól oxigéngáz alkotnak két mól folyékony víz nyomáson egy atmoszféra, és a hőmérséklet 298 K, ez a reakció kíséri változás entalpiája egyenlő -571,6 kJ. A negatív előjel a változás az entalpia azt jelzi, hogy a reakció exoterm, t. E. történik hőfejlődés.
Ha most bemutatni ugyanazt a reakcióegyenlet írva az alábbiakban, a standard moláris entalpiája a reakció egyenlő a fele a fenti értékek:
Miután minden egyes általános képletű anyag a reakcióban résztvevő, arra van szükség, hogy adja meg (zárójelben) fizikai állapota. Annak illusztrálására, hogy mennyire fontos ez, hasonlítsuk össze, például, a standard moláris entalpiája reakció (b) a standard moláris entalpiája a következő reakcióban:
A reakció (b) a képződött víz folyékony állapotban, és a (c) reakció jön létre, mint egy gáz (gőz). A különbség a standard moláris entalpiák e között a két reakció, egyenlő 44,0 kJ / mól, a moláris standard entalpiája (pontosabban, a standard entalpia változás moláris) a víz elpárolgása.
Ez lehetővé teszi számunkra, hogy megértsük, hogy olyan kifejezéseket, mint „standard moláris entalpia hidrogén oxidáció” nem tekinthető egyértelműnek, ezért el kell kerülni. A moláris standard entalpiája oxigénnel oxidálhatunk megfelelhet bármely három fenti reakcióegyenlet és ezért bármilyen a fenti három érték, amelyek jelentősen eltérnek egymástól.
A moláris standard entalpia képződése
A moláris standard entalpia képződése AN nevezett anyag entalpiaváltozást képződése során egy mól az anyag az azt alkotó elemek standardállapotára Államok hőmérsékleten 298 K és egy atmoszféra nyomáson.
Hasonlítsuk össze ezt a meghatározása a fenti példák. Láttuk
hogy az oxidációt a hidrogén lehet képviseli legalább három különböző sztöchiometriai egyenletek. Így tisztában vagyunk legalább három különböző moláris standard entalpia:
Az alábbiak közül melyik értékek megfelel a standard moláris entalpiája kialakulását a víz? Az érték (c) nem felelnek meg, hogy ez, mert a standard állapotban a víz 298 K nem gőz (gáz halmazállapotú) állapotban megfelelő kijelölése. A moláris standard entalpiája képződését víz lehet az egyik a két megmaradt értékek közötti különbség által meghatározott, hogyan írásbeli reakcióegyenlet. Azonban, mint a fenti meghatározásának standard moláris entalpiája képződés jelezte, hogy az megfelel az entalpia változás per egy mól A kapott anyag, válassza ki az (b). Így, standard moláris entalpiája vízképződés.
Táblázat. 5.1 adott standard moláris entalpiája képződését néhány közös anyagok saját standard állapot. Vegye figyelembe, hogy nem csak az anyagtól, hanem néhány ionok szerepelnek a táblázatban. Ionok és számos vegyület nem lehet előállíthatók közvetlen szintézissel a alkotóelemeire. Azonban a standard képződési entalpia segítségével számítható a Hess-törvény (akikkel találkoztunk Sec. 5.3).
A legtöbb vegyület jellemzi negatív képződéshő. Ezért nevezik őket exoterm kapcsolatokat. Kevés vegyületek pozitív entalpia képződése. Ezek az úgynevezett endoterm vegyületek. Egy példa egy endoterm vegyület a benzol.
Felhívjuk a figyelmet arra a tényre, hogy az entalpia képződése szilárd vegyületek, tipikusan egy nagy (abszolút érték) negatív értékek, mint az entalpia képződése gázok. A moláris standard entalpiája kialakulását egy anyag vagy ion egy intézkedés a rezisztencia képest képező elemek ezt a kapcsolatot. A nagyobb (abszolút értékben) negatív entalpiája vegyület képződését, annál stabilabb a vegyületet.
Definíció szerint, a standard moláris entalpiája képződésének bármely elemének annak standard állapotban 298 K egyenlő nullával. Pl.
5.1 táblázat. A moláris standard entalpia képződése
A moláris standard entalpiája égésű
A moláris standard entalpiája égésű nevezett anyagok entalpia változás teljes égés oxigén, egy mól az anyag a saját szabvány sostoyaniipri hőmérséklete 298 K és 1 atm.
Például, a standard moláris égéshője propán -2219,7 kJ per mól propán. Ez a kijelentés van írva a következő:
Táblázat. 5.2 moláris standard entalpiája égés bizonyos vegyületek.
5.2 táblázat. Moláris standard entalpiája égésű
Moláris standard entalpiája semlegesítés
A moláris standard entalpiája semlegesítés nevezzük entalpiaváltozást képződése során egy mól víz semlegesítéssel bármely sav és lúg hőmérsékleten 298 K és egy atmoszféra nyomáson.
Abban az esetben, a semlegesítésének egy erős savat, például sósavat (sósav) sav és erős lúg, például nátrium-hidroxid moláris standard entalpiája semlegesítés szinte mindig egyenlő. Az a tény, hogy bármely semlegesítése erős savakkal és erős lúgok leírható Ugyanazon egyenlet ion
Kivétel ez alól a szabály az, hogy a savat semlegesítettük, és a kálium-hidroxid. Ez semlegesítési reakció exoterm, mint a többi, annak a ténynek köszönhető, hogy van előfordul csapadék kálium. Deposition exoterm folyamat.