Aký je tepelný účinok reakcie

Hoci je oboznámený s termínom "tepelný efektchemická reakcia "sa vo väčšine vyskytuje v hodinách chémie, napriek tomu sa používa širšie. Je ťažké si predstaviť akúkoľvek oblasť činnosti, v ktorej by tento jav nebol použitý.

Uvádzame príklad len niektorých z nich, kdeje potrebné vedieť, aký je tepelný účinok reakcie. Automobilový priemysel sa v súčasnosti rozvíja fantastickým tempom: počet áut ročne narastá niekoľkokrát. Zároveň je pre nich hlavným zdrojom energie benzín (alternatívne návrhy sa doteraz nachádzajú len v jednoduchých prototypoch). Na opravu sily paliva sa používajú špeciálne aditíva, ktoré znižujú intenzitu výbuchu. Živým príkladom je monometylanilín. Po pridaní sa vypočíta tepelný účinok reakcie, ktorý je v tomto prípade -11 až 19 kJ / mol.

Ďalšou oblasťou použitia je jedlopriemysel. Nie je pochýb o tom, že každá osoba venovala pozornosť údaju o obsahu kalórií konkrétneho produktu. V tomto prípade je výhrevnosť a tepelný účinok reakcie priamo spojené, pretože teplo sa uvoľňuje, keď je potravina oxidovaná. Pri korekcii vašej stravy na základe týchto údajov môžete dosiahnuť výrazné zníženie telesnej hmotnosti. Napriek skutočnosti, že tepelný účinok reakcie sa meria v jouloch, existuje medzi nimi priamy vzťah a kalórie: 4 J = 1 kcal. V prípade potravinárskych výrobkov sa zvyčajne uvádza odhadované množstvo (hmotnosť).

Teraz sa obráťte na teóriu a daťDefinícia. Takže tepelný efekt udáva množstvo tepla uvoľňovaného alebo absorbovaného v systéme, keď sa v ňom vyskytujú chemické procesy. Treba mať na pamäti, že okrem tepla je možné generovať žiarenie. Tepelný účinok chemickej reakcie sa číselne rovná rozdielu medzi energetickými úrovňami systému: počiatočným a zvyškovým. Ak je v procese reakcie teplo absorbované z okolitého priestoru, potom je uvedený endotermický proces. Preto je charakteristické pre exotermický proces uvoľňovanie tepelnej energie. Je celkom jednoduché ich rozlíšiť: ak je hodnota celkovej energie uvoľnenej v dôsledku reakcie väčšia ako energia vynaložená na to (napríklad tepelná energia spaľovacieho paliva), potom ide o exotermiu. Ale pri rozklade vody a uhlia na vodík a oxid uhoľnatý je potrebné vykurovať navyše dodatočnou energiou, takže dochádza k jeho absorpcii (endotermii).

Tepelný účinok reakcie sa môže vypočítať použitímznámych vzorcov. Vo výpočtoch sa tepelný efekt označuje písmenom Q (alebo DH). Rozdiel v type procesu (endo alebo exo), preto Q = - DH. Termochemické rovnice predpokladajú indikáciu tepelného účinku a činidiel (správny a reverzný výpočet). Zvláštnosťou takýchto rovníc je možnosť preniesť rozsah tepelných účinkov a samotných látok do rôznych častí. Je možné vykonať po sebe odčítanie alebo pridanie samotných vzorcov, ale s ohľadom na agregované stavy týchto látok.

Uveďme príklad reakcií spaľovania metánu, uhlíka, vodíka:

1) CH4 + 202 = C02 + 2H20 + 890 kJ

2) C + O2 = C02 + 394 kJ

3) 2H2 + 02 = 2H20 + 572 kJ

Teraz odčítame 2 a 3 z 1 (pravá strana zľava, vľavo-zľava).

Výsledkom toho je:

CH4-C = 2 H4 = 890 - 394 - 572 = - 76 kJ.

Ak sú všetky diely vynásobené - 1 (odstráňte zápornú hodnotu), potom získame:

C + 2H2 = CH4 + 76 kJ / mol.

Ako môžete interpretovať výsledok? Tepelný účinok, ku ktorému dochádza počas tvorby metánu z atómov uhlíka a vodíka bola 76 J na mol plynného produktu. Tiež zo vzorcov, že tepelná energia sa uvoľní, to znamená, hovoríme o exotermickej proces. Podobné výpočty môžu vyhnúť sa potrebe okamžitej laboratórnych experimentov, ktoré sú často ťažké.