Termokémia Milyen tanulmányok, törvények és alkalmazások



az termokémiai felelős a két vagy több faj közötti reakciók során elvégzett kalorikus módosítások vizsgálatáért. A termodinamika alapvető részének tekinthető, amely a hő és más energiafajták átalakulását vizsgálja, hogy megértsék, milyen irányban fejlődnek a folyamatok és hogyan változik energiájuk..

Szintén fontos megérteni, hogy a hő magában foglalja a két test közötti hőenergia átadását, ha különböző hőmérsékleten vannak; míg a termikus energia az, amelyhez az atomok és molekulák rendelkeznek.

Ezért, mivel szinte minden kémiai reakcióban az energia hő hatására felszívódik vagy felszabadul, nagyon fontos elemezni a termokémiai jelenségeket..

index

  • 1 Milyen termokémiai vizsgálatok?
  • 2 Törvények
    • 2.1 Hess-törvény
    • 2.2 A termodinamika első joga
  • 3 Alkalmazások
  • 4 Referenciák

Milyen termokémiai vizsgálatok?

Amint azt korábban megjegyeztük, a termokémia tanulmányozza a kémiai reakciókban előforduló hőváltozásokat, vagy a fizikai átalakulásokat magában foglaló folyamatokat..

Ebben az értelemben meg kell tisztázni bizonyos témákat a témában, hogy jobban megértsük.

Például a "rendszer" kifejezés a vizsgált világegyetem konkrét szegmensére utal, ami azt jelenti, hogy "univerzum" a rendszer és annak környezetének figyelembevétele (mindezen kívül).

Tehát a rendszer általában a reakciókban előforduló kémiai vagy fizikai transzformációkban részt vevő fajokból áll. Ezek a rendszerek három típusba sorolhatók: nyitott, zárt és izolált.

- Nyitott rendszer, amely lehetővé teszi az anyag és az energia (hő) átadását a környezettel.

- Zárt rendszerben van energiacsere, de nem számít.

- Egy izolált rendszerben az anyag vagy energia nem kerül hőbe. Ezeket a rendszereket "adiabatikának" is nevezik..

törvények

A termokémiai törvények szorosan kapcsolódnak Laplace és Lavoisier törvényéhez, valamint Hess törvényéhez, amelyek a termodinamika első törvényének előfutárai..

A francia Antoine Lavoisier (fontos kémikus és nemes) és Pierre-Simon Laplace (híres matematikus, fizikus és csillagász) által kifejtett elv megállapítja, hogy „a fizikai vagy kémiai átalakulás során megnyilvánuló energia változása azonos nagyságú és jelentőségű ellentétben a fordított reakció energiájának megváltozásával ”..

Hess törvénye

Ugyanebben az ötletrendben a svájci orosz kémikus Germain Hess által megfogalmazott törvény a termokémia magyarázatának sarokköve..

Ez az elv az energia megőrzéséről szóló törvény értelmezésén alapul, ami arra utal, hogy az energiát nem lehet létrehozni vagy megsemmisíteni, csak átalakítani.

Hess-törvény így hozható létre: "a kémiai reakcióban a teljes entalpia ugyanaz, függetlenül attól, hogy a reakciót egy lépésben vagy több lépésben hajtjuk végre".

A teljes entalpiát a termékek entalpiája és a reagensek entalpiájának összege közötti levonásként adjuk meg..

A rendszer standard entalpiájának változása esetén (standard körülmények között 25 ° C és 1 atm), a következő reakció szerint vázlatosan:

UHreakció = HΔH(Products) - ΣΔH(Reaktánsokkal)

Egy másik módja annak, hogy ezt az elvet elmagyarázzuk, tudva, hogy az entalpia változása a hő változásaira utal, amikor állandó nyomáson adják meg a reakciókat, azt mondja, hogy a rendszer nettó entalpiájának változása nem függ a követett útvonaltól a kezdeti állapot és a vég között.

A termodinamika első törvénye

Ez a törvény annyira lényegében kapcsolódik a termokémiahoz, hogy néha megzavarodott, ami az volt, ami inspirálta a másikot; Tehát, annak érdekében, hogy világossá tegyük ezt a törvényt, meg kell kezdeni azzal, hogy azt is megmagyarázza, hogy gyökerei az energia megőrzésének elvén alapulnak..

Tehát a termodinamika nemcsak a hő figyelembevételét veszi figyelembe, mint az energiaátvitel (mint például a termokémia), hanem más energiaformákat is tartalmaz, mint például a belső energia (U).

Tehát a rendszer belső energiájának (ΔU) variációját a kezdeti és a végső állapotok közötti különbség adja (ahogyan Hess törvénye szerint).

Figyelembe véve, hogy a belső energiát a kinetikus energia (a részecskék mozgása) és az ugyanazon rendszer potenciális energiája (a részecskék közötti kölcsönhatások) alkotják, megállapítható, hogy vannak más tényezők, amelyek hozzájárulnak az egyes állapotok és tulajdonságok tanulmányozásához. rendszer.

alkalmazások

A termokémia több alkalmazással rendelkezik, ezek közül néhányat az alábbiakban említünk:

- Az energia-változások meghatározása bizonyos reakciókban a kalorimetria használatával (a hőváltozások mérése egyes izolált rendszerekben).

- Az entalpia változásainak csökkentése egy rendszerben, még akkor sem, ha ezek közvetlen méréssel nem ismertek.

- Kísérleti úton előállított hőátadások elemzése, ha szerves fémvegyületeket képeznek átmeneti fémekkel.

- A poliaminok fémekkel való koordinációs vegyületeiben megadott energiaátalakítás (hő formájában) vizsgálata.

- A p-diketonok és a fémekhez kötött β-diketonátok fém-oxigén kötésének entalpiáinak meghatározása \ t.

A korábbi alkalmazásokhoz hasonlóan, a termokémia felhasználható más típusú energia- vagy állapotfunkciókhoz kapcsolódó paraméterek nagyszámú meghatározására, amelyek egy adott időpontban egy rendszer állapotát határozzák meg..

A termokémiát a vegyületek számos tulajdonságának tanulmányozására is használják, például titrálási kalorimetriában.

referenciák

  1. Wikipedia. (N.d.). Termokémia. A (z) en.wikipedia.org webhelyről származik
  2. Chang, R. (2007). Kémia, kilencedik kiadás. Mexikó: McGraw-Hill.
  3. LibreTexts. (N.d.). Termokémia - áttekintés. A kem.libretexts.org-ból származik
  4. Tyagi, P. (2006). Termokémia. A következőt kapta: books.google.co.ve
  5. Ribeiro, M. A. (2012). Termokémia és alkalmazásai kémiai és biokémiai rendszerekhez. A következőt kapta: books.google.co.ve
  6. Singh, N. B., Das, S. S. és Singh, A. K. (2009). Fizikai kémia, 2. kötet