Termokemija Što studije, zakoni i primjene



termo odgovoran je za proučavanje kalorijskih modifikacija koje se provode u reakcijama između dvije ili više vrsta. Smatra se bitnim dijelom termodinamike, koja proučava transformaciju topline i drugih vrsta energije kako bi razumjela smjer u kojem se procesi razvijaju i kako se njihova energija mijenja..

Također, važno je razumjeti da toplina uključuje prijenos toplinske energije koja se javlja između dva tijela, kada su na različitim temperaturama; dok je toplinska energija ona koja je povezana sa slučajnim kretanjem koje posjeduju atomi i molekule.

Stoga, kako se u gotovo svim kemijskim reakcijama energija apsorbira ili oslobađa pomoću topline, vrlo je važno analizirati fenomene koji se javljaju kroz termokemiju.

indeks

  • 1 Koje studije termokemije?
  • 2 Zakoni
    • 2.1 Hessov zakon
    • 2.2 Prvi zakon termodinamike
  • 3 Aplikacije
  • 4 Reference

Što studira termokemija?

Kao što je prethodno navedeno, termokemija proučava promjene energije u obliku topline koje se pojavljuju u kemijskim reakcijama ili kada se odvijaju procesi koji uključuju fizičke transformacije.

U tom smislu, potrebno je razjasniti određene pojmove unutar teme radi boljeg razumijevanja istog.

Primjerice, pojam "sustav" odnosi se na specifičan segment svemira koji se proučava, što znači "svemir" koji razmatra sustav i njegovu okolinu (sve izvan toga).

Dakle, sustav se obično sastoji od vrsta uključenih u kemijske ili fizičke transformacije koje se javljaju u reakcijama. Ovi se sustavi mogu svrstati u tri vrste: otvoreni, zatvoreni i izolirani.

- Otvoreni sustav je onaj koji omogućuje prijenos tvari i energije (topline) s okolinom.

- U zatvorenom sustavu postoji razmjena energije, ali ne i materija.

- U izoliranom sustavu nema prijenosa tvari ili energije u obliku topline. Ti su sustavi poznati i kao "adiabatici".

zakoni

Zakoni termokemije usko su povezani s Laplasovim i Lavoisierovim zakonom, kao i sa Hessovim zakonom, koji su prethodnici prvog zakona termodinamike..

Princip koji su izložili francuski Antoine Lavoisier (važan kemičar i plemić) i Pierre-Simon Laplace (poznati matematičar, fizičar i astronom) napominje da "promjena energije koja se manifestira u bilo kojoj fizičkoj ili kemijskoj transformaciji ima jednaku veličinu i značenje suprotno promjeni energije obrnute reakcije ".

Hessov zakon

U istom redoslijedu ideja, zakon koji je formulirao ruski kemičar porijeklom iz Švicarske, Germain Hess, je kamen temeljac za objašnjenje termokemije.

To se načelo temelji na njegovom tumačenju zakona o očuvanju energije, koji se odnosi na činjenicu da energija ne može biti stvorena ili uništena, samo transformirana.

Hessov zakon može se donijeti na ovaj način: "ukupna entalpija u kemijskoj reakciji je ista, je li reakcija izvedena u jednom koraku ili u nizu od nekoliko koraka".

Ukupna entalpija daje se kao oduzimanje između zbroja entalpije proizvoda minus zbroj entalpije reaktanata.

U slučaju promjene standardne entalpije sustava (u standardnim uvjetima od 25 ° C i 1 atm), može se shematizirati prema sljedećoj reakciji:

AHreakcija = ΣΔH(Proizvodi) - ΣΔH(reagensi)

Drugi način da se objasni ovaj princip, znajući da se promjena entalpije odnosi na promjenu topline u reakcijama kada se daju pri konstantnom tlaku, govori da promjena neto entalpije sustava ne ovisi o putu koji slijedi između početnog stanja i kraja.

Prvi zakon termodinamike

Taj je zakon tako suštinski povezan s termokemijom da je ponekad zbunjen što je onaj koji je nadahnuo drugu; Dakle, da bismo rasvijetlili ovaj zakon, moramo početi tako da kažemo da također ima svoje korijene u načelu očuvanja energije.

Dakle, termodinamika ne uzima samo toplinu u obzir kao oblik prijenosa energije (kao što je termokemija), već uključuje i druge oblike energije, kao što je unutarnja energija (U).

Dakle, varijacija unutarnje energije sustava (ΔU) je dana razlikama između njezinih početnih i konačnih stanja (kao što se vidi u Hessovom zakonu).

S obzirom da se unutarnja energija sastoji od kinetičke energije (kretanja čestica) i potencijalne energije (interakcije između čestica) istog sustava, može se zaključiti da postoje i drugi čimbenici koji doprinose proučavanju stanja i svojstava svakog pojedinog sustava. sistem.

aplikacije

Thermochemistry ima više aplikacija, neke od njih će biti navedene u nastavku:

- Određivanje energetskih promjena u određenim reakcijama primjenom kalorimetrije (mjerenje promjena topline u određenim izoliranim sustavima).

- Smanjenje entalpijskih promjena u sustavu, čak i kada se one ne mogu poznavati izravnim mjerenjem.

- Analiza prijenosa topline proizvedena eksperimentalno kada se organometalni spojevi formiraju s prijelaznim metalima.

- Proučavanje energetskih transformacija (u obliku topline) u koordinacijskim spojevima poliamina s metalima.

- Određivanje entalpije veze metal-kisik β-diketona i β-diketonata vezanih za metale.

Kao iu prethodnim primjenama, termokemija se može koristiti za određivanje velikog broja parametara povezanih s drugim tipovima energetskih ili stanja funkcija, koje su ono što definira stanje sustava u određenom vremenu..

Termokemija se također koristi u proučavanju brojnih svojstava spojeva, kao što je titracijska kalorimetrija.

reference

  1. Wikipedia. (N. D.). Termokemija. Preuzeto s en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Kemija, 9. izdanje. Meksiko: McGraw-Hill.
  3. LibreTexts. (N. D.). Termokemija - pregled. Preuzeto s chem.libretexts.org
  4. Tyagi, P. (2006). Termokemija. Preuzeto s books.google.co.ve
  5. Ribeiro, M.A. (2012). Termokemija i njezine primjene u kemijskim i biokemijskim sustavima. Preuzeto s books.google.co.ve
  6. Singh, N.B., Das, S.S. i Singh, A.K. (2009). Physical Chemistry, Svezak 2. Dobavljeno iz books.google.co.ve