Termochemija Kokie tyrimai, įstatymai ir taikymas



The termochemija yra atsakingas už kalorijų modifikacijų, atliekamų reakcijose tarp dviejų ar daugiau rūšių, tyrimą. Tai laikoma esminiu termodinamikos elementu, kuris tiria šilumos ir kitų rūšių energijos transformaciją, kad suprastų procesų raidos kryptį ir jų energijos kitimą.

Be to, svarbu suprasti, kad šiluma apima šilumos energijos perdavimą, kuris vyksta tarp dviejų kūnų, kai jie yra skirtingoje temperatūroje; o šiluminė energija yra ta, kuri yra susijusi su atsitiktiniu judėjimu, kurį turi atomai ir molekulės.

Todėl, kadangi beveik visose cheminėse reakcijose energija absorbuojama arba išsiskiria šilumos būdu, labai svarbu analizuoti reiškinius, atsirandančius per termochemiją.

Indeksas

  • 1 Kokios yra termochemijos studijos?
  • 2 Įstatymai
    • 2.1 Hesso įstatymas
    • 2.2. Termodinamikos pirmasis įstatymas
  • 3 Programos
  • 4 Nuorodos

Kokios termochemijos studijos?

Kaip jau minėta, termochemija tiria energijos pokyčius šilumos pavidalu, atsirandančius cheminėse reakcijose arba kai vyksta procesai, susiję su fiziniais pokyčiais.

Šiuo požiūriu būtina paaiškinti tam tikras temos sąvokas, kad būtų geriau suprantama.

Pavyzdžiui, terminas „sistema“ reiškia konkretų tiriamojo visatos segmentą, kuris reiškia „visatą“, atsižvelgiant į sistemos ir jos aplinkos apsvarstymą (viskas išorėje).

Taigi sistema paprastai susideda iš rūšių, dalyvaujančių reakcijose vykstančiose cheminėse ar fizinėse transformacijose. Šias sistemas galima suskirstyti į tris tipus: atviras, uždaras ir izoliuotas.

- Atviroji sistema yra tokia, kuri leidžia perduoti medžiagą ir energiją (šilumą) su aplinka.

- Uždaroje sistemoje vyksta keitimasis energija, bet nesvarbu.

- Izoliuotoje sistemoje nėra medžiagos ar energijos perdavimo šilumos pavidalu. Šios sistemos taip pat žinomos kaip „adiabatikos“..

Įstatymai

Termochemijos įstatymai yra glaudžiai susiję su Laplaso ir Lavoisierio įstatymais, taip pat Hesso teise, kurie yra pirmojo termodinamikos įstatymo pirmtakai..

Prancūzijos Antoine Lavoisier'io (svarbaus chemiko ir didiko) ir Pierre-Simon Laplace (garsus matematikas, fizikas ir astronomas) išaiškintas principas pažymi, kad „bet kokioje fizinėje ar cheminėje transformacijoje pasireiškiantis energijos pakeitimas yra vienodo dydžio ir reikšmės priešingai nei atvirkštinės reakcijos energijos pokyčiai “..

Hesso įstatymas

Ta pačia idėjų tvarka, Šveicarijos kilęs Rusijos chemiko įstatymas, Germain Hess, yra termochemijos paaiškinimo pagrindas..

Šis principas grindžiamas jos energijos taupymo įstatymo aiškinimu, kuriame nurodoma, kad energija negali būti sukurta ar sunaikinta, tik transformuojama.

Hesso įstatymas gali būti priimtas tokiu būdu: „bendra entalpija cheminėje reakcijoje yra tokia pati, ar reakcija vykdoma vienu žingsniu, ar keliais etapais“.

Bendra entalpija yra atimama tarp produktų entalpijos sumos, atėmus reagentų entalpijos sumą.

Jei sistemos standartinė entalpija pasikeičia (esant standartinėms sąlygoms 25 ° C ir 1 atm), ją galima schematizuoti pagal šią reakciją:

ΔHreakcija = HΔH(produktai) - ΣΔH(reagentai)

Kitas būdas paaiškinti šį principą, žinant, kad entalpijos pasikeitimas reiškia šilumos pasikeitimą reakcijose, kai jos pateikiamos pastoviu spaudimu, sako, kad sistemos grynosios entalpijos pokytis nepriklauso nuo sekimo kelio tarp pradinės būsenos ir pabaigos.

Pirmasis termodinamikos įstatymas

Šis įstatymas yra toks iš esmės susijęs su termochemija, kad kartais jis supainiotas, kuris buvo įkvėpęs kitą; Taigi, norėdami išaiškinti šį įstatymą, turime pradėti sakydami, kad jis taip pat turi savo šaknis į energijos išsaugojimo principą..

Taigi termodinamika ne tik atsižvelgia į šilumą kaip energijos perdavimo formą (pvz., Termochemiją), bet ir į kitas energijos formas, pavyzdžiui, vidinę energiją (U).

Taigi sistemos vidinės energijos (ΔU) variaciją lemia skirtumas tarp pradinių ir galutinių būsenų (kaip matyti Hesso įstatyme).

Atsižvelgiant į tai, kad vidinę energiją sudaro tos pačios sistemos kinetinė energija (dalelių judėjimas) ir potencinė energija (dalelių tarpusavio sąveika), galima daryti išvadą, kad yra ir kitų veiksnių, padedančių tirti kiekvienos valstybės būklę ir savybes. sistema.

Programos

Termochemija turi kelias programas, kai kurios iš jų bus paminėtos toliau:

- Energijos pokyčių nustatymas tam tikrose reakcijose naudojant kalorimetriją (šilumos pokyčių matavimas tam tikrose izoliuotose sistemose).

- Entopijos pokyčių sistemoje sumažinimas, net jei jie nėra žinomi tiesioginiu matavimu.

- Eksperimentiškai pagamintų šilumos perdavimo analizė, kai organiniai junginiai susidaro su pereinamaisiais metalais.

- Energijos transformacijų (šilumos pavidalu) tyrimas, pateiktas poliaminų ir metalų koordinaciniuose junginiuose.

- Β-diketonų ir β-diketonatų, jungiamų prie metalų, metalo ir deguonies jungties entalpijų nustatymas.

Kaip ir ankstesnėse programose, termochemija gali būti naudojama norint nustatyti didelį skaičių parametrų, susijusių su kitų tipų energija ar būsenos funkcijomis, kurios apibrėžia sistemos būklę tam tikru laiku..

Termochemija taip pat naudojama tiriant daugybę junginių savybių, tokių kaip titravimo kalorimetrija.

Nuorodos

  1. Vikipedija. (s.f.). Termochemija Gauta iš en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Chemija, devintas leidimas. Meksika: McGraw-Hill.
  3. „LibreTexts“. (s.f.). Termochemija - apžvalga. Gauta iš chem.libretexts.org
  4. Tyagi, P. (2006). Termochemija Gauta iš books.google.co.ve
  5. Ribeiro, M. A. (2012). Termochemija ir jos panaudojimas cheminėms ir biocheminėms sistemoms. Gauta iš books.google.co.ve
  6. Singh, N. B., Das, S. S. ir Singh, A. K. (2009). Fizinė chemija, 2 tomas. Gauta iš books.google.co.ve