Ентальпія системи. Теплові ефекти. Екзо- та ендотермічні процеси

Ентальпі́я (або теплова функція, від грец. enthálpo — «нагріваю») — повна енергія системи, яка складається із внутрішньої енергії і добутку тиску на об'єм. Позначається або , де N — число частинок системи, x_i — інші макроскопічні параметри системи. Ентальпія — адитивна функція, тобто ентальпія всієї системи дорівнює сумі ентальпій її складових частин. Із внутрішньою енергією E системи ентальпія зв'язана співвідношенням:

,

де U - внутрішня енергія, P - тиск, V - об'єм.

Тепловий ефект хімічної реакції або зміна ентальпії системи внаслідок перебігу хімічної реакції - віднесене до зміни хімічної змінної кількість теплоти, отримане системою, в якій пройшла хімічна реакція і продукти реакції взяли температуру реагентів.

Щоб тепловий ефект був величиною, яка залежить тільки від характеру протікає хімічної реакції, необхідне дотримання наступних умов:

· Реакція повинна протікати або при постійному обсязі Q _v (ізохорний процес), або при постійному тиску Q _p (ізобарний процес).

· У системі не відбувається ніякої роботи, крім можливої ​​при P = const роботи розширення.

Якщо реакцію проводять при стандартних умовах при Т = 298,15 К = 25 ˚ С і Р = 1 атм = 101325 Па, тепловий ефект називають стандартним тепловим ефектом реакції або стандартної ентальпії реакції Δ H _r ^O. В термохимии стандартний тепловий ефект реакції розраховують за допомогою стандартних ентальпій освіти.

Екзотермічна реакція - хімічна реакція, що супроводжується виділенням теплоти. Протилежна ендотермічний реакції.
Повна кількість енергії в хімічній системі надзвичайно важко виміряти або підрахувати. З іншого боку, зміна ентальпії ΔH в хімічній реакції набагато легше виміряти або порахувати. Для цих цілей використовують калориметри. Виміряне значення ΔH співвідноситься з енергією зв'язку молекул наступним чином:
ΔH = енергія, витрачена на розрив зв'язків (Енергія розриву хімічного зв'язку) - енергія, виділена при утворенні зв'язків продуктів реакції.
Для екзотермічних реакцій ця формула дає від'ємне значення для ΔH, так як більше значення віднімається з меншого значення. При згорянні водню, наприклад: 2H2 + O2 → 2 H2O
зміна ентальпії ΔH = -483.6 кДж на один моль O2.

Ендотермічні реакції (від др.-греч. Ἔνδον - всередині і θέρμη - тепло) - хімічні реакції, що супроводжуються поглинанням теплоти. Для ендотермічних реакцій зміна ентальпії і внутрішньої енергії мають позитивні значення (\ Delta H> 0, \ Delta U> 0), таким чином, продукти реакції містять більше енергії, ніж вихідні компоненти.
До ендотермічної реакції відносяться:
реакції відновлення металів з оксидів,
електролізу (поглинається електрична енергія),
електролітичної дисоціації (наприклад, розчинення солей у воді),
іонізації,
фотосинтезу.
Ендотермічні реакції протилежні екзотермічним реакцій.

Дата добавления: 2015-05-23