Jak vypočítat endotermické a exotermické reakce

By Peter J. Mikulecký, Chris Hren

Výpočtem změny entalpie v chemické reakci můžete určit, zda je reakce endotermická nebo exotermická. Chemické reakce transformují hmotu i energii. Ačkoli chemické rovnice obvykle uvádějí pouze hmotné složky reakce, můžete také považovat tepelnou energii za reaktant nebo produkt. Pokud se chemici zajímají o tok tepla během reakce (a když reakce probíhá při konstantním tlaku), mohou uvést změnu entalpie



změna entalpie



napravo od reakční rovnice. Při konstantním tlaku se tok tepla rovná změně entalpie:

nystatin swish a spolkněte dávku

Tok tepla se rovná změně entalpie



Pokud je změna entalpie uvedená pro reakci negativní, pak tato reakce uvolňuje teplo, jak postupuje - reakce je exotermické ( exo- = out) . Pokud je změna entalpie uvedená pro reakci pozitivní, pak tato reakce absorbuje teplo, jak probíhá - reakce je endotermický ( endo- = v) . Jinými slovy, exotermické reakce uvolňují teplo jako produkt a endotermické reakce spotřebovávají teplo jako reaktant.

Znamení

Symbol změny entalpie.



řekne vám směr tepelného toku, ale co velikost? Koeficienty chemické reakce představují molární ekvivalenty, takže hodnota uvedená pro

Delta H.

Výraz „změna entalpie“ označuje změnu entalpie pro jeden molární ekvivalent reakce. Zde je příklad:

Reakční rovnice, která popisuje spalování metanu

Tato reakční rovnice popisuje spalování methanu, reakce, kterou byste mohli očekávat při uvolňování tepla. Změna entalpie uvedená pro reakci potvrzuje toto očekávání: Pro každý mol metanu, který spaluje, se uvolní 802 kJ tepla. Reakce je vysoce exotermická. Na základě stechiometrie rovnice lze také říci, že na každé 2 mol vyrobené vody se uvolní 802 kJ tepla.

Změny entalpie reakce (nebo reakční reakce) jsou tedy užitečným způsobem k měření nebo předpovědi chemických změn. Jsou ale stejně užitečné při řešení fyzických změn, jako je zmrazování a tavení, odpařování a kondenzace atd. Například voda (jako většina látek) absorbuje teplo, když se taví (nebo pojistky ) a jak se odpařuje. Zde jsou molární entalpie pro tyto změny:

  • Molární entalpie fúze:

    Molární entalpie fúze

  • Molární entalpie odpařování:

    Molární entalpie odpařování

Stejné druhy pravidel platí pro změny entalpie uvedené pro chemické a fyzické změny. Zde je souhrn pravidel, která platí pro obě:

  • Teplo absorbované nebo uvolněné procesem je úměrné molům látky, které tímto procesem procházejí. Například 2 mol spalujícího metanu uvolní dvakrát více tepla než 1 mol spalujícího metanu.

  • Spuštění procesu v opačném směru produkuje tepelný tok stejné velikosti, ale opačného znaménka jako spuštění dopředného procesu. Například zmrazení 1 mol vody uvolní stejné množství tepla, které je absorbováno, když se 1 mol vody roztaví.

T Příklad: zde je vyvážená chemická rovnice pro oxidaci plynného vodíku za vzniku kapalné vody spolu s odpovídající změnou entalpie:

vyvážená chemická rovnice pro oxidaci plynného vodíku za vzniku kapalné vody

Kolik elektrické energie musí být vynaloženo na elektrolýzu 3,76 mol kapalné vody, aby se tato voda přeměnila na plynný vodík a plynný kyslík?

hřebíčkový olej vedlejší účinky

Nejprve si uvědomte, že daná změna entalpie je pro reverzní reakci elektrolýzy, takže musíte obrátit její znaménko z –572 kJ na 572 kJ. Za druhé, připomeňme, že reakce jsou úměrné množství reagující látky (2 mol HdvaO v tomto případě), takže výpočet je

Výpočet exotermické reakce.