Termokemija Kādi pētījumi, likumi un pielietojumi



The termoķīmija ir atbildīgs par kaloriju modifikāciju izpēti, kas tiek veikta reakcijā starp divām vai vairākām sugām. Tas tiek uzskatīts par būtisku termodinamikas daļu, kas pēta siltuma un citu enerģijas veidu pārveidi, lai izprastu virzienu, kādā procesi attīstās un kā to enerģija mainās.

Tāpat ir svarīgi saprast, ka siltums ietver siltumenerģijas nodošanu, kas notiek starp divām struktūrām, ja tās atrodas dažādās temperatūrās; kamēr termiskā enerģija ir tā, kas ir saistīta ar nejaušu kustību, kas piemīt atomiem un molekulām.

Tāpēc, tā kā gandrīz visās ķīmiskās reakcijās enerģija tiek absorbēta vai izdalīta ar siltuma palīdzību, ir ļoti svarīgi analizēt termoķīmijas parādības..

Indekss

  • 1 Kādi termoķīmijas pētījumi?
  • 2 Likumi
    • 2.1. Hesas likums
    • 2.2. Termodinamikas pirmais likums
  • 3 Pieteikumi
  • 4 Atsauces

Kādi termoķīmijas pētījumi?

Kā jau iepriekš minēts, termoķīmijā tiek pētītas enerģijas izmaiņas siltuma formā, kas rodas ķīmiskās reakcijās vai kad notiek procesi, kas saistīti ar fiziskām transformācijām.

Šajā ziņā ir nepieciešams noskaidrot konkrētus jēdzienus tēmā, lai to labāk izprastu.

Piemēram, termins "sistēma" attiecas uz konkrēto pētāmā Visuma segmentu, kas nozīmē "Visumu", sistēmas un tās apkārtnes apsvēršanu (viss ārējais).

Tātad sistēma parasti sastāv no sugām, kas iesaistītas reakcijās notiekošajās ķīmiskās vai fizikālās transformācijās. Šīs sistēmas var iedalīt trīs tipos: atvērts, slēgts un izolēts.

- Atvērta sistēma ir tāda, kas ļauj materiālu un enerģiju (siltumu) pārnest uz apkārtni.

- Slēgtā sistēmā ir enerģijas apmaiņa, bet nav svarīgi.

- Izolētā sistēmā nav vielas vai enerģijas pārneses siltuma veidā. Šīs sistēmas ir pazīstamas arī kā "adiabātika"..

Likumi

Termokemijas likumi ir cieši saistīti ar Laplasa un Lavoisiera likumiem, kā arī Hesas likumiem, kas ir pirmās termodinamikas likuma priekšteces..

Franču Antoine Lavoisier (svarīgais ķīmiķis un cēls) un Pierre-Simon Laplace (slavenais matemātiķis, fiziķis un astronoms) izskaidrotais princips norāda, ka "jebkuras fiziskas vai ķīmiskas transformācijas izpausme enerģētikā ir vienāda un nozīmīga pretēji pretējas reakcijas enerģijas izmaiņām..

Hesas likums

Tajā pašā kārtībā idejas, ko izstrādājusi Šveices izcelsmes ķīmiķis Germain Hess, ir stūrakmens termokemijas skaidrojumam..

Šis princips pamatojas uz tās tiesību aktu par enerģijas saglabāšanu interpretāciju, kas attiecas uz faktu, ka enerģiju nevar izveidot vai iznīcināt, tikai pārveidot.

Hesas likumu var ieviest šādā veidā: "kopējā entalpija ķīmiskajā reakcijā ir tāda pati, vai reakcija tiek veikta vienā vai vairākos posmos".

Kopējo entalpiju izsaka kā atdalījumu starp produktu entalpijas summu, atskaitot reaģentu entalpijas summu..

Ja mainās sistēmas standarta entalpija (standarta apstākļos 25 ° C un 1 atm), to var shematizēt saskaņā ar šādu reakciju:

ΔHreakciju = HΔH(produkti) - ΣΔH(reaģenti)

Vēl viens veids, kā izskaidrot šo principu, zinot, ka entalpijas maiņa attiecas uz siltuma maiņu reakcijās, kad tās tiek sniegtas pastāvīgā spiedienā, nozīmē, ka sistēmas neto entalpijas izmaiņas nav atkarīgas no sekotā ceļa starp sākotnējo stāvokli un beigām.

Termodinamikas pirmais likums

Šis likums ir tik cieši saistīts ar termoķīmiju, ka tas dažkārt ir sajaukts, kas bija tas, kas iedvesmoja otru; Tāpēc, lai izskaidrotu šo likumu, mums jāsāk ar to, ka tā pamatā ir arī enerģijas saglabāšanas princips..

Tātad termodinamika ne tikai ņem vērā siltumu kā enerģijas pārneses veidu (piemēram, termoķīmiju), bet arī ar citiem enerģijas veidiem, piemēram, iekšējo enerģiju (U).

Tātad sistēmas iekšējā enerģijas (ΔU) variāciju nosaka atšķirība starp tās sākotnējiem un galīgajiem stāvokļiem (kā redzams Hess likumā).

Ņemot vērā, ka iekšējo enerģiju veido tās pašas sistēmas kinētiskā enerģija (daļiņu kustība) un potenciālā enerģija (mijiedarbība starp daļiņām), var secināt, ka ir citi faktori, kas veicina katra stāvokļa un īpašību izpēti. sistēmu.

Programmas

Termokemijai ir vairāki pieteikumi, daži no tiem tiks minēti zemāk:

- Enerģijas izmaiņu noteikšana noteiktās reakcijās, izmantojot kalorimetriju (siltuma izmaiņu mērīšana atsevišķās izolētās sistēmās).

- Entopijas izmaiņu samazināšana sistēmā, pat ja tās nav zināmas ar tiešu mērījumu.

- Eksperimentāli saražoto siltuma pārneses analīze ar organometāliskiem savienojumiem ar pārejas metāliem.

- Enerģijas transformāciju izpēte (siltuma formā), kas sniegta poliamīnu un metālu koordinācijas savienojumos.

- Metālu un β-diketonu metālu un skābekļa saiknes entalpiju noteikšana ar metāliem \ t.

Tāpat kā iepriekšējos lietojumos, termoķīmiju var izmantot, lai noteiktu lielu skaitu parametru, kas saistīti ar cita veida enerģiju vai stāvokļa funkcijām, kas nosaka sistēmas stāvokli noteiktā laikā..

Termokemija tiek izmantota arī daudzu savienojumu īpašību pētījumos, piemēram, titrēšanas kalorimetrijā.

Atsauces

  1. Vikipēdija. (s.f.). Termokemija Izgūti no en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Ķīmija, devītais izdevums. Meksika: McGraw-Hill.
  3. LibreTexts. (s.f.). Termokemija - pārskats. Izgūti no chem.libretexts.org
  4. Tyagi, P. (2006). Termokemija Izgūti no books.google.co.ve
  5. Ribeiro, M. A. (2012). Termokemija un tās pielietojums ķīmiskām un bioķīmiskām sistēmām. Izgūti no books.google.co.ve
  6. Singh, N. B., Das, S. S. un Singh, A. K. (2009). Fiziskā ķīmija, 2. sējums. Izgūti no books.google.co.ve