Termochemia Jakie badania, prawa i zastosowania

The termochemia jest odpowiedzialny za badanie modyfikacji kalorycznych przeprowadzanych w reakcjach między dwoma lub więcej gatunkami. Uważany jest za istotną część termodynamiki, która bada transformację ciepła i innych rodzajów energii, aby zrozumieć kierunek, w którym rozwijają się procesy i jak zmienia się ich energia.

Istotne jest również zrozumienie, że ciepło obejmuje transfer energii cieplnej, która zachodzi między dwoma ciałami, gdy są one w różnych temperaturach; podczas gdy energia cieplna jest tą, która jest związana z przypadkowym ruchem, który posiadają atomy i cząsteczki.

Dlatego też, ponieważ w prawie wszystkich reakcjach chemicznych energia jest absorbowana lub uwalniana za pomocą ciepła, bardzo ważne jest analizowanie zjawisk zachodzących przez termochemię.

Indeks

• 1 Jakie badania termochemiczne?
• 2 ustawy
  • 2.1 Prawo Hessa
  • 2.2 Pierwsze prawo termodynamiki
• 3 aplikacje
• 4 odniesienia

Jakie badania termochemiczne?

Jak wcześniej wspomniano, termochemia bada zmiany energii w postaci ciepła, które zachodzi w reakcjach chemicznych lub gdy zachodzą procesy, które wiążą się z przemianami fizycznymi.

W tym sensie konieczne jest wyjaśnienie pewnych pojęć w temacie, aby lepiej je zrozumieć.

Na przykład termin „system” odnosi się do konkretnego segmentu wszechświata, który jest badany, co oznacza „wszechświat”, czyli rozważanie systemu i jego otoczenia (wszystko poza tym).

Tak więc system zazwyczaj składa się z gatunków zaangażowanych w przemiany chemiczne lub fizyczne zachodzące w reakcjach. Systemy te można podzielić na trzy typy: otwarte, zamknięte i izolowane.

- System otwarty to taki, który umożliwia transfer materii i energii (ciepła) z otoczeniem.

- W systemie zamkniętym następuje wymiana energii, ale nie ma znaczenia.

- W izolowanym systemie nie ma transferu materii lub energii w postaci ciepła. Systemy te są również znane jako „adiabaty”.

Prawa

Prawa termochemii są ściśle związane z prawem Laplace'a i Lavoisiera, a także z prawem Hessa, które są prekursorami pierwszej zasady termodynamiki.

Zasada wytłumaczona przez francuskiego Antoine Lavoisiera (ważnego chemika i szlachcica) i Pierre-Simona Laplace'a (słynnego matematyka, fizyka i astronoma) zauważa, że ​​„zmiana energii przejawiająca się w każdej przemianie fizycznej lub chemicznej ma równą wielkość i znaczenie w przeciwieństwie do zmiany energii reakcji odwrotnej ”.

Prawo Hessa

W tej samej kolejności pomysłów prawo sformułowane przez rosyjskiego chemika pochodzącego ze Szwajcarii, Germaina Hessa, jest kamieniem węgielnym dla wyjaśnienia termochemii.

Zasada ta opiera się na interpretacji prawa zachowania energii, które odnosi się do faktu, że energii nie można tworzyć ani niszczyć, tylko przekształcać.

Prawo Hessa można uchwalić w ten sposób: „całkowita entalpia w reakcji chemicznej jest taka sama, niezależnie od tego, czy reakcja jest przeprowadzana w jednym kroku czy w kilku etapach”.

Całkowita entalpia jest podawana jako odejmowanie między sumą entalpii produktów minus suma entalpii reagentów.

W przypadku zmiany standardowej entalpii układu (w standardowych warunkach 25 ° C i 1 atm), można go schematować zgodnie z następującą reakcją:

HH_reakcja = ΣΔH_(produkty) - HΔH_(reagenty)

Innym sposobem wyjaśnienia tej zasady, wiedząc, że zmiana entalpii odnosi się do zmiany ciepła w reakcjach, gdy są one podawane przy stałym ciśnieniu, mówi, że zmiana entalpii netto układu nie zależy od podanej ścieżki między stanem początkowym a końcem.

Pierwsza zasada termodynamiki

Prawo to jest tak nierozerwalnie związane z termochemią, że czasami jest mylone, co inspirowało drugą; Aby więc rzucić światło na to prawo, musimy zacząć od stwierdzenia, że ​​ma ono również swoje korzenie w zasadzie zachowania energii.

Tak więc termodynamika bierze pod uwagę ciepło nie tylko jako formę transferu energii (taką jak termochemia), ale obejmuje również inne formy energii, takie jak energia wewnętrzna (U).

Tak więc zmienność energii wewnętrznej układu (ΔU) wynika z różnicy między stanem początkowym i końcowym (jak widać w prawie Hessa).

Biorąc pod uwagę, że energia wewnętrzna składa się z energii kinetycznej (ruchu cząstek) i energii potencjalnej (oddziaływań między cząstkami) tego samego systemu, można wywnioskować, że istnieją inne czynniki, które przyczyniają się do badania stanu i właściwości każdego system.

Aplikacje

Termochemia ma wiele zastosowań, niektóre z nich zostaną wymienione poniżej:

- Określenie zmian energii w niektórych reakcjach za pomocą kalorymetrii (pomiar zmian ciepła w niektórych izolowanych układach).

- Odliczenie zmian entalpii w systemie, nawet jeśli nie mogą być one znane przez bezpośredni pomiar.

- Analiza transferów ciepła wytworzonych eksperymentalnie, gdy związki metaloorganiczne powstają z metalami przejściowymi.

- Badanie przemian energetycznych (w postaci ciepła) podanych w związkach koordynacyjnych poliamin z metalami.

- Określenie entalpii wiązania metal-tlen β-diketonów i β-diketonianów związanych z metalami.

Podobnie jak w poprzednich zastosowaniach, termochemia może być wykorzystana do określenia dużej liczby parametrów związanych z innymi rodzajami energii lub funkcjami stanu, które określają stan systemu w danym czasie.

Termochemia jest również wykorzystywana w badaniach licznych właściwości związków, takich jak kalorymetria miareczkowa.

Referencje

1. Wikipedia. (s.f.). Termochemia Źródło z en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chemia, dziewiąta edycja. Meksyk: McGraw-Hill.
3. LibreTexts. (s.f.). Termochemia - przegląd. Źródło: chem.libretexts.org
4. Tyagi, P. (2006). Termochemia Pobrane z books.google.co.ve
5. Ribeiro, M. A. (2012). Termochemia i jej zastosowania w systemach chemicznych i biochemicznych. Pobrane z books.google.co.ve
6. Singh, N. B., Das, S. S. i Singh, A. K. (2009). Chemia fizyczna, tom 2. Źródło z books.google.co.ve