Was ist Trainingsenthalpie? (Mit Übungen)

Der Ausbildung Enthalpie Es ist die Veränderung, die von Enthalpie bei der Bildung eines Maulwurfs einer Verbindung oder Substanz unter Standardbedingungen erlitten wird. Der Standarddruckzustand wird verstanden, wenn die Formationsreaktion bei atmosphärischem Druck aus einer Atmosphäre und bei Raumtemperatur von 25 Grad Celsius oder 298,15 Kelvin durchgeführt wird.

Der normale Zustand von reaktiven Elementen in einer Formationsreaktion bezieht.

Bei der Bildungsreaktion einer Verbindung wird Wärme mit der Umwelt ausgetauscht. Quelle: Pixabay

Der normale Status bezieht sich auch auf die stabilste allotrope Form dieser reaktiven Elemente unter den Standardreaktionsbedingungen.

Entalpía H ist eine thermodynamische Funktion, die als interne Energie oder mehr als das Produkt des Drucks P nach Volumen V der Substanzen definiert ist, die an der chemischen Reaktion der Bildung eines Mol -Substanz beteiligt sind:

H = U + P ∙ v

Entalpía hat Energieabmessungen und im internationalen Maßsystem wird in Joule gemessen.

[TOC]

Standardenthalpie

Das Symbol der Enthalpie ist H, aber im spezifischen Fall der Trainingenthalpie wird ΔH0F bezeichnet, um anzuzeigen Bedingungen.

In der Notation zeigt überlegen 0 die Standardbedingungen und der Index.

Formationswärme

Das erste Gesetz legt fest, dass die in einem thermodynamische Verfahren ausgetauschte Wärme gleich der Variation der inneren Energie der in den Prozess beteiligten Substanzen sowie der Arbeit dieser Substanzen im Prozess ist:

Q = ΔU + w

Im vorliegenden Fall wird die Reaktion unter konstantem Druck durchgeführt, insbesondere am Druck einer Atmosphäre, sodass die Arbeit das Produkt des Drucks für die Volumenänderung ist.

Dann hängt die Bildungswärme einer bestimmten Verbindung, die wir durch Q0F bezeichnen werden, mit der Änderung der internen Energie und des internen Volumens wie folgt zusammen:

Q0f = ΔU + p ΔV

Aber erinnern Sie sich an die Definition von Standardenthalpie, die wir:

Q0f = ΔH0f

Unterschied zwischen Enthalpie und Bildungswärme

Dieser Ausdruck bedeutet nicht, dass die Trainingswärme und das Trainingenthalpie gleich sind. Die korrekte Interpretation ist, dass die während der Bildungsreaktion ausgetauschte Wärmebänder eine Änderung der Entropie der Substanz in Bezug auf die Reagenzien unter Standardbedingungen verursachte.

Andererseits bezieht sich die Bildungswärme, da Enthalpie eine umfangreiche thermodynamische Funktion ist, immer auf einen Mol der gebildeten Verbindung.

Wenn die Trainingsreaktion exotherm ist, ist die Trainingsenthalpie negativ.

Im Gegenteil, wenn die Trainingsreaktion endotherm ist, ist die Trainingsenthalpie positiv.

Thermochemische Gleichungen

In einer Thermochemie -Schulungsgleichung sollten nicht nur die Reagenzien und Produkte angezeigt werden. Erstens ist es notwendig, dass die chemische Gleichung so ausgeglichen wird, dass die Menge der gebildeten Verbindung immer 1 Mol beträgt.

Andererseits muss in der chemischen Gleichung der Status der Aggregation von Reagenzien und Produkten angezeigt werden. Bei Bedarf muss auch ihre alotrope Form angegeben werden, da die Bildungswärme von all diesen Faktoren abhängt.

In einer Thermochemistry -Schulungsgleichung muss auch die Schulungenthalpie angezeigt werden.

Schauen wir uns einige Beispiele für gut angewachsene thermochemische Gleichungen an:

H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (g); ΔH0F = -241,9 kJ/mol

H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (l); ΔH0F = -285.8 kJ/mol

H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O (s); ΔH0F = -292.6 kJ/mol

Wichtige Überlegungen

- Alle sind basierend auf der Bildung von 1 Mol Produktbilanz ausgeglichen.

- Der Status der Aggregation von Reagenzien und Produkten ist angegeben.

- Die Trainingenthalpie ist angezeigt.

Beachten Sie, dass die Schulungsenthalpie vom Zustand der Aggregation des Produkts abhängt. Von den drei Reaktionen ist die zweite am stabilsten unter Standardbedingungen.

Denn was in einer chemischen Reaktion und insbesondere in der Bildung die Entropieveränderung und nicht die Entropie selbst ist, ist vereinbart, dass die reinen Elemente in ihrer molekularen Form und des Zustands der natürlichen Aggregation unter Standardbedingungen eine Trainingsentropie null haben.

Hier sind einige Beispiele:

O2 (g); ΔH0F = 0 kJ/mol

Cl2 (g); ΔH0F = 0 kJ/mol

Na (s); ΔH0F = 0 kJ/mol

C (Graphit); ΔH0F = 0 kJ/mol

Gelöste Übungen

-Übung 1

Zu wissen, dass es für die Bildung des Eteno (C2H4) notwendig ist.

Lösung 

Erstens schlagen wir die chemische Gleichung vor und balancieren sie basierend auf einem Mol von ETene.

Dann berücksichtigen wir, dass es notwendig ist, Wärme so zu liefern, damit die Trainingsreaktion durchgeführt wird, was darauf hinweist, dass es sich um eine endotherme Reaktion handelt und daher die Trainingsentropie positiv ist.

2 C (durchgezogener Graphit) + 2 H2 (Gas) → C2H4 (Gas); ΔH0F = +52 kJ/mol

-Übung 2

Unter Standardbedingungen werden sie in einem Behälter von 5 Litern Wasserstoff und Sauerstoff gemischt. Sauerstoff und Wasserstoff reagieren vollständig ohne die Reagenzien zur Bildung von Wasserstoffperoxid. In der Reaktion wurden 38,35 kJ Wärme in die Umwelt freigesetzt.

Posieren die chemische und thermochemische Gleichung. Berechnen Sie die Wasserstoffperoxidbildung Entropie.

Lösung 

Die Wasserstoffperoxidbildungsreaktion lautet:

H2 (Gas) + O2 (Gas) → H2O2 (Flüssigkeit)

Beachten Sie, dass die Gleichung bereits basierend auf einem Produktmol ausgeglichen ist. Das heißt, ein Wasserstoffmol und ein Sauerstoffmol.

Die Problemaussage zeigt jedoch, dass Wasserstoff und Sauerstoff in einem 5 -liter -Behälter unter Standardbedingungen gemischt werden, sodass wir wissen, dass jede der Gase 5 Liter einnimmt.

Verwendung von Standardbedingungen, um die Thermochemie -Gleichung zu erhalten

Andererseits werden Standardbedingungen verstanden.

Unter den Standardbedingungen wird 1 Mol ideales Gas 24,47 l einnehmen, wie aus der folgenden Berechnung überprüft werden kann:

V = (1 Mol * 8,3145 J / (Mol * K) * 298,15 K) / 1,03 x 10⁵ PA = 0,02447 m³ = 24,47 l.

Da für 5 l verfügbar ist, wird die Anzahl der Mol jeder der Gase angegeben, wenn:

5 Liter / 24,47 Liter / Mol = 0,204 Mol jeder der Gase.

Gemäß der ausgewogenen chemischen Gleichung werden 0,204 Mol Wasserstoffperoxid gebildet, in denen sie der Umwelt 38,35 kJ Wärme freigesetzt haben. Das heißt, um ein Mol Peroxid zu bilden, sind 38,35 kJ / 0,204 Mol = 188 kJ / mol erforderlich.

Darüber hinaus wird während der Reaktion die Wärme in die Umwelt freigesetzt, sodass die Bildungenthalpie negativ ist. Schließlich die folgende thermochemische Gleichung:

H2 (Gas) + O2 (Gas) → H2O2 (Flüssigkeit); ΔH0F = -188 kJ/mol

Verweise

1. Castaños e. Enthalpie bei chemischen Reaktionen. Erholt von: Lidiaconlachimica.WordPress.com
2. Thermochemie. Reaktionenthalpie. Abgerufen aus: Ressourcen.Ausbildung.Ist
3. Thermochemie. Definition der Standardreaktionenthalpie. Erholt von: Quimitube.com
4. Thermochemie. Definition der Schulungenthalpie und Beispiele. Erholt von: Quimitube.com
5. Wikipedia. Standardreaktion Enthalpie. Erholt von: Wikipedia.com
6. Wikipedia. Ausbildung Enthalpie. Erholt von: Wikipedia.com