रासायनिक प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव के व्यावहारिक उपयोग के उदाहरण। रासायनिक प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव

थर्मल रिएक्शन प्रभाव रासायनिक प्रतिक्रिया के प्रवाह के परिणामस्वरूप जारी की गई गर्मी की मात्रा या प्रणाली द्वारा अवशोषित की जाती है। यह n (p, t \u003d const) या u (v, t \u003d conts) हो सकता है।

यदि गर्मी प्रतिक्रिया आवंटित की जाती है, तो। एंटलाइट सिस्टम घटता है (  एन 0 ), तो प्रतिक्रिया कहा जाता है exothermic।

गर्मी के अवशोषण के साथ प्रतिक्रियाएं, यानी Enthalpy प्रणाली में वृद्धि के साथ (  एन 0), जिसे ई। ndothothermal।

अन्य राज्य कार्यों की तरह, Enthalpy पदार्थ की मात्रा पर निर्भर करता है, इसलिए यह अच्छी तरह से (  एन) आमतौर पर पदार्थों के 1 मंडल को संदर्भित करते हैं और केजे / एमओएल में व्यक्त किए जाते हैं।

आमतौर पर सिस्टम के कार्यों द्वारा निर्धारित किया जाता है मानक शर्तेंमानक राज्य के मानकों के अलावा, मानक तापमान टी \u003d 2 9 8.15 के (25सी) शामिल है। अक्सर तापमान निचले सूचकांक () के रूप में इंगित करता है।

5.3। थर्माकेमिकल समीकरण

थर्मोकेमिकल रिएक्शन समीकरण  समीकरण जिनमें थर्मल प्रभाव संकेत दिया जाता है, प्रतिक्रिया की स्थिति और पदार्थों के कुल राज्यों। आमतौर पर, प्रतिक्रिया Enthalpy एक थर्मल प्रभाव के रूप में संकेत दिया जाता है। उदाहरण के लिए,

सी (ग्रेफाइट) + ओ 2 (गैस) \u003d सीओ 2 (गैस), N 0 298 \u003d 396 केजे।

थर्मल प्रभाव प्रतिक्रिया समीकरण में लिखा जा सकता है:

सी (ग्रेफाइट) + ओ 2 (गैस) \u003d सीओ 2 (गैस) + 3 9 6 केजे।

रासायनिक थर्मोडायनामिक्स में, रिकॉर्डिंग का पहला रूप अधिक बार उपयोग किया जाता है।

थर्मोकेमिकल समीकरणों की विशेषताएं।

1. थर्मल प्रभाव प्रतिक्रियाशील के द्रव्यमान पर निर्भर करता है, पो-

यह आमतौर पर पदार्थों के एक मोल के लिए गणना की जाती है। इस संबंध में, थर्मोकेमिकल समीकरणों में आप उपयोग कर सकते हैं आंशिक गुणांक। उदाहरण के लिए, क्लोराइड की प्रार्थना के गठन के मामले के लिए, थर्मोकेमिकल समीकरण निम्नानुसार लिखा गया है:

½h 2 + ½cl 2 \u003d एचसीएल, H 0 298 \u003d 92 केजे

या एच 2 + सीएल 2 \u003d 2 एचएसएल, H 0 2 9 8 \u003d 184 केजे।

2. थर्मल प्रभाव अभिकर्मकों के कुल राज्य पर निर्भर करते हैं; यह थर्माकेमिकल इंडेक्स समीकरणों में इंगित किया गया है: जे। तरल जी  गैसीय, टी ठोस या सेवा मेरे - क्रिस्टलीय आर - भंग।

उदाहरण के लिए: एच 2 + ½ ओ 2 \u003d एच 2 ओ (जी),  एन 0 2 9 8 \u003d -285.8 केजे।

एच 2 + ½ ओ 2 \u003d एच 2 ओ (जी), N 0 298 \u003d 241.8 केजे।

3. थर्मोकेमिकल समीकरणों के साथ आप बीजगणितीय क्रियाओं का उत्पादन कर सकते हैं (उन्हें थर्मल प्रभाव के साथ किसी भी गुणांक द्वारा जोड़ा जा सकता है, कटौती, गुणा किया जा सकता है)।

थर्मोकेमिकल समीकरण सामान्य रूप से सामान्य होते हैं, प्रतिक्रिया में होने वाले परिवर्तनों को प्रतिबिंबित करते हैं  वे न केवल अभिकर्मकों और उत्पादों की गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना दिखाते हैं, बल्कि इस प्रतिक्रिया के साथ ऊर्जा के मात्रात्मक परिवर्तन भी दिखाते हैं।

5.4। हेस और इसकी जांच का कानून

थर्माकेमिकल गणना का आधार ओपन रूसी वैज्ञानिक हेसे जी। I. (1841) का कानून है। निम्नलिखित में इसका सार: रासायनिक प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव केवल सिस्टम की प्रारंभिक और अंतिम स्थिति पर निर्भर करता है, लेकिन प्रक्रिया के गति और पथ पर निर्भर करता है, जो कि मध्यवर्ती चरणों की संख्या से है। यह विशेष रूप से, इसका मतलब है कि थर्मोकेमिकल प्रतिक्रियाओं को उनके थर्मल प्रभावों के साथ जोड़ा जा सकता है। उदाहरण के लिए, सीओ 2 कार्बन और ऑक्सीजन का गठन निम्नलिखित योजना को प्रस्तुत किया जा सकता है:

सी + ओ। 2 n 1। तोह फिर 2 1. सी (ग्राफ।) + ओ 2 (जी) \u003d सीओ 2 (जी), N 0 1 \u003d 396 KJ।

2. सी (ग्राफ।) + 1/2 ओ 2 (जी) \u003d सीओ (जी),  एन 0 2 \u003d एक्स केजे।

n 2 n 3

3. सह (जी) + 1/2 ओ 2 (जी) \u003d सीओ 2 (जी), N 0 3 \u003d 285,5kj।

सीओ +½ के बारे में 2

इन तीनों प्रक्रियाओं का व्यापक रूप से अभ्यास में उपयोग किया जाता है। जैसा कि जाना जाता है, गठन सीओ 2 (N 1) के थर्मल प्रभाव और सह (N 3) का दहन प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जाता है। CO (N 2) के थर्मल प्रभाव को प्रयोगात्मक रूप से मापना असंभव है, क्योंकि ऑक्सीजन की कमी की स्थितियों में कार्बन के दहन के साथ, सीओ और सीओ 2 का मिश्रण बनता है। लेकिन सरल पदार्थों के सह के गठन की प्रतिक्रिया के उत्साह की गणना की जा सकती है।

हेस के कानून से, यह इस प्रकार है कि h 0 1 \u003d H 0 2 + H 0 3। इसलिये,

H 0 2 \u003d H 0 1  H 0 3 \u003d 396  (285,5) \u003d 110,5 (केजे) एक उत्कृष्ट मूल्य है

इस प्रकार, ग्रेस कानून का उपयोग करके, प्रतिक्रियाओं की गर्मी को खोजना संभव है जिसे प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित नहीं किया जा सकता है।

थर्माकेमिकल गणनाओं में, ग्रेस कानून के दो परिणाम व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। पहले में, प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव प्रतिक्रिया उत्पादों के गठन के उत्साह के योग के बराबर होते हैं जो स्रोत पदार्थों (अभिकर्मकों) के गठन के उत्साह की मात्रा कम होती है।

एन 0 h.R. =  एन प्रोड। ·  एच 0 ƒ प्रोड। -  एन आईएसएक्स ·  एन 0 ƒ अभिकर्मकों ,

जहां n  पदार्थ की मात्रा; n 0 ƒ  पदार्थ गठन का मानक ENDHALPY (गर्मी)।

गठन प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव सरल पदार्थों से एक जटिल पदार्थ के 1 एमओएल, मानक परिस्थितियों के तहत निर्धारित, को इस पदार्थ के गठन के मानक उत्साह कहा जाता है (n 0 छवि या n 0 ƒ केजे / एमओएल)।

चूंकि पदार्थ के पूर्ण उत्साह को निर्धारित करना असंभव है, फिर माप और गणना के लिए, संदर्भ की शुरुआत निर्धारित करना आवश्यक है, यानी, वह प्रणाली और शर्तें जिनके लिए मूल्य लिया जाता है : n \u003d 0. थर्मोडायनामिक्स में, सामान्य पदार्थों के राज्यों को सामान्य स्थिति में सामान्य परिस्थितियों में अपने सबसे स्थिर रूपों में संदर्भ की शुरुआत के रूप में लिया जाता है।

उदाहरण के लिए: n 0 ƒ (o 2) \u003d 0, लेकिन n 0 ƒ (o 3) \u003d 142.3 केजे / एमओएल। मानक गठन Enthalpies कई पदार्थों के लिए परिभाषित किया जाता है और संदर्भ पुस्तकों (तालिका 5.1) में किया जाता है।

सामान्य रूप से, एए + बीबी प्रतिक्रिया \u003d एसएस + डीडी Enthalpy के लिए, पहले परिणाम के अनुसार, समीकरण द्वारा निर्धारित किया जाता है:

H 0 298 घंटे। \u003d (Cn 0 ƒ, c + dn 0 ƒ, e)  (ah 0 ƒ, a + vh 0 ƒ, b)।

ग्रेस कानून का दूसरा परिणाम कार्बनिक पदार्थों से संबंधित है। कार्बनिक पदार्थों से जुड़ी प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव अभिकर्मकों के गर्मी दहन की मात्रा के बराबर है जो उत्पादों के दहन की गर्मी को कम करता है।

उसी समय, दहन की गर्मी पूर्ण की धारणा में निर्धारित होती है

दहन: कार्बन को 2, हाइड्रोजन  से एच 2 ओ, नाइट्रोजन  से एन 2 के लिए ऑक्सीकरण किया जाता है।

उच्च ऑक्साइड के गठन से पहले पदार्थ में शामिल ऑक्सीजन तत्वों द्वारा ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव कहा जाता है इस पदार्थ के दहन की गर्मी(n 0 sg।)। यह स्पष्ट है कि दहन ओ 2, सीओ 2, एच 2 ओ, एन 2 की गर्मी शून्य के बराबर ली गई है।

तालिका 5.1।

कुछ पदार्थों के थर्मोडायनामिक स्थिरांक

उदाहरण के लिए, इथेनॉल के दहन की गर्मी

सी 2 एच 5 ओह (जी) + 3 ओ 2 \u003d 2को 2 + 3 एच 2 ओ (जी)

h 0 xr. \u003d h 0 сг (c 2 h 5 ओह) \u003d 2n 0 ƒ, (सीओ 2) + 3n 0 ƒ, (एच 2 ओ)  n 0 ƒ, (सी 2 एच 5 ओह)।

n 0 एसजी (सी 2 एच 5 ओएच) \u003d 2 (393,5) + 3 (241.8) - (277.7) \u003d 1234,7 केजे / एमओएल।

दहन की गर्मी संदर्भ पुस्तकों में भी दी जाती है।

उदाहरण 1।इथेनॉल निर्जलीकरण प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव को निर्धारित करें यदि

h 0 sg (c 2 h 4) \u003d 1422.8; h 0 sg (h 2 o) \u003d 0; н 0 СГ (सी 2 एच 5 ओएच) \u003d 1234,7 (केजे / एमओएल)।

फेसला।हम प्रतिक्रिया लिखते हैं: सी 2 एच 5 ओएच (जी) \u003d सी 2 एच 4 + एच 2 ओ।

दूसरे परिणाम के अनुसार, हम दहन की गर्मी के थर्मल प्रभाव को निर्धारित करते हैं, जो निर्देशिका में दिखाए जाते हैं:

h 0 298 x.r \u003d h 0 сг (c 2 h 5 oh)  h 0 сг (c 2 h 4)  h 0 sg (h 2 o) \u003d

1234,7 + 1422.8 \u003d 188.1 केजे / एमओएल।

कुछ प्रकार के ईंधन के थर्मल गुणों की विशेषताओं के लिए तकनीक में आमतौर पर उनका उपयोग होता है कैलोरी मान।

कैलोरी मान ईंधन को एक थर्मल प्रभाव कहा जाता है जो गैसीय ईंधन (तालिका 5.2) के लिए ठोस और तरल ईंधन या वॉल्यूम इकाइयों (1 मीटर 3) के लिए एक द्रव्यमान इकाई (1 किलो) के दहन से मेल खाता है।

तालिका 5.2।

कुछ की कैलोरीफ मूल्य और संरचना

ईंधन के सामान्य प्रकार

* Anthracite - अधिकतम कार्बन सामग्री (94-96%) के साथ पत्थर कोयले।

हाइड्रोजन ऊर्जा, परिवहन और भविष्य की तकनीक के लिए सबसे प्रभावी रासायनिक ऊर्जा वाहक है, क्योंकि इसमें बहुत अधिक कैलोरीफ मूल्य है (तालिका 4.2), यह परिवहन के लिए अपेक्षाकृत आसान है, और केवल पानी का गठन किया जाता है, यानी। यह एक "शुद्ध" ज्वलनशील है, वायु प्रदूषण का कारण नहीं बनता है। हालांकि, प्रकृति में बहुत छोटी हाइड्रोजन सामग्री को मुक्त राज्य में ऊर्जा के स्रोत के रूप में अपने व्यापक उपयोग में हस्तक्षेप किया जाता है। अधिकांश हाइड्रोजन पानी या हाइड्रोकार्बन के अपघटन द्वारा प्राप्त किया जाता है। हालांकि, इस तरह के अपघटन में अत्यधिक ऊर्जा खपत की आवश्यकता होती है, और व्यावहारिक रूप से, हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए गर्मी के नुकसान के कारण, इसे प्राप्त करने की तुलना में अधिक ऊर्जा खर्च करना आवश्यक है। भविष्य में, यदि आप बड़े और सस्ते ऊर्जा स्रोतों को बनाने का प्रबंधन करते हैं (उदाहरण के लिए, परमाणु या सौर ऊर्जा तकनीकों के विकास के परिणामस्वरूप), इसका हिस्सा हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाएगा। कई वैज्ञानिकों को आश्वस्त किया जाता है कि भविष्य की ऊर्जा हाइड्रोजन ऊर्जा है।

ग्रेस कानून और इसके परिणामों की मदद से, कई मात्रा निर्धारित की जा सकती हैं, जिनमें प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित नहीं किया जाता है, यदि अज्ञात मूल्य की प्रतिक्रिया ज्ञात विशेषताओं के साथ अन्य प्रतिक्रियाओं को तब्दील करके प्राप्त की जा सकती है।

उदाहरण 2।सीएच 4 (N 0 SG \u003d 890CH / MOL) और H 2 (N 0 SG \u003d 286 KJ / MOL) के दहन की गर्मी के आधार पर, 60% हाइड्रोजन और 40 युक्त गैस के कैलोरीफ मूल्य की गणना करें % मीथेन ch 4।

फेसला। हम दहन प्रतिक्रियाओं के थर्माकेमिकल समीकरण लिखते हैं:

1) एच 2 + ½O 2 \u003d एच 2 ओ (जी); N 0 एफ (एच 2 ओ) \u003d 286 केजे / एमओएल;

सीएच 4 + 2 ओ 2 \u003d सीओ 2 + 2 एन 2 ओ (जी); N 0 2

H 0 2 \u003d एच 0 ƒ, (सीओ 2) + 2 एन 0 ƒ, (एच 2 0) N 0 ƒ, (ch 4) \u003d 3932। 286 + 75 \u003d 890 केजे / मोल।

1 एम 3 गैस में 600 एल एच 2 और 400 एल सीएच 4 है, जो घटक 2 आईएसएस 4 है। गैस कैलोरीफ मूल्य होगा:

केजे / एम 3।

उदाहरण 3।तालिका 5.1 का उपयोग करके, ईथिलीन दहन प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव की गणना करें: सी 2 एच 4 + 3 ओ 2 \u003d 2 + 2 एन 2 ओ (जी)।

फेसला।तालिका 5.1 से, हम प्रतिक्रिया में शामिल पदार्थों के गठन के उत्साह के मूल्यों को लिखते हैं (केजे / एमओएल में):

h 0 ƒ, सीओ 2 \u003d 393,5; н 0 ƒ, सी 2 एच 4 \u003d 52.3; H 0 ƒ, एच 2 ओ \u003d 241.8।

(याद रखें कि सरल पदार्थों के गठन का उत्साह शून्य है।)

ग्रेस लॉ (4.4) के परिणाम के अनुसार:

H 0 298 X.R \u003d N प्रोड · n 0 ƒ, प्रोड n · n 0 ƒ, पूर्व \u003d 2πn 0 ƒ, सीओ 2 + 2 एन 0 ƒ, एच 2 ओएन 0 ƒ, सी 2 एन 4 \u003d

2। (393,5) + 2। (241.8) 52,3 \u003d 1322.9 केजे।

उदाहरण 4।प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव के आधार पर

3sao (टी) + पी 2 ओ 5 (टी) \u003d सीए 3 (पीओ 4) 2 (टी), n 0 \u003d 739 केजे,

कैल्शियम ऑर्थोफॉस्फेट गठन के उत्साह का निर्धारण करें।

फेसला।गेसा कानून के परिणामस्वरूप:

h 0 298 x.r \u003d n 0 ƒ, सीए 3 (पीओ 4) 2  (3n 0 ƒ, saa + n 0 ƒ, p 2 o 5)।

तालिका से। 4.1: N 0 ƒ, (साओ) \u003d 635,5; n 0 ƒ, (पी 2 ओ 5) \u003d 1492 (केजे / एमओएल)।

н 0 ƒ, सीए 3 (पीओ 4) 2 \u003d 739 + 3। (635,5) 1492 \u003d 4137,5 केजे / एमओएल।

उदाहरण 5।एन 2 ओ में ठोस सल्फर की दहन प्रतिक्रिया के लिए एक थर्मोकेमिकल समीकरण लिखें, अगर यह ज्ञात है कि 66.9 केजे गर्मी सल्फर के दहन के दौरान प्रतिष्ठित है (यह माना जाता है कि गर्मी को मापने पर, उत्पाद का तापमान कम हो जाता है 298 के बराबर अभिकर्मक)।

फेसला।थर्मोकेमिकल समीकरण को जलाने के लिए, प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव की गणना करना आवश्यक है:

एस (टी) + 2 एन 2 ओ (जी) \u003d तो 2 (जी) + 2 एन 2 (जी); H 0 \u003d x kj।

समस्या की स्थिति से, यह ज्ञात है कि सल्फर के 16 ग्राम के दहन के साथ, 66.9 केजे खड़ा है, और प्रतिक्रिया में 32 ग्राम सल्फर शामिल है। हम अनुपात संकलित करते हैं:

16 जी 66.9 केजे

32 जी x केजे एक्स \u003d 133.8 से जे।

इस प्रकार, थर्मोकेमिकल समीकरण के रूप में लिखा गया है:

एस (टी) + 2 एन 2 ओ (जी) \u003d तो 2 (जी) + 2 एन 2 (जी), n 0 x..r। \u003d 133,8 केजे।

(चूंकि गर्मी को हाइलाइट किया गया है, प्रतिक्रिया exothermic है, n 0 0)।

उदाहरण 6।क्लोरीन (एन। वाई) के साथ 5.6 लीटर हाइड्रोजन के यौगिक के साथ गर्मी की मात्रा को कैसे हाइलाइट किया जाता है, यदि हाइड्रोजन क्लोराइड के गठन का उत्साह 91.8 केजे / एमओएल (उत्पादों और अभिकर्मकों का तापमान 25 है С)।

फेसला।0 ƒ, (एचसीएल) \u003d -91.8 केजे / एमओएल, इसका मतलब है कि साधारण पदार्थों से एचसीएल प्रार्थना करने के लिए, 91.8 केजे गर्मी प्रतिष्ठित है, जो थर्मोकेमिकल समीकरण से मेल खाती है:

½CL 2 + ½ एच 2 \u003d एचसीएल, H 0 ƒ \u003d 91.8 केजे।

यह समीकरण से देखा जा सकता है कि 0.5 मोल एच 2 को 1 एमओएल 2 प्राप्त करने के लिए खाया जाता है, यानी 0.5 · 22.4 एल \u003d 11.2 एल। हम अनुपात संकलित करते हैं:

11.2 एल 91.8 केजे

5.6 एल xx \u003d 45.19 केजे।

उत्तर: 45.1 9 केजे गर्मी आवंटित की जाएगी।

उदाहरण 7।तीन थर्मोकेमिकल समीकरणों के आधार पर लौह (iii) ऑक्साइड गठन के उत्साह का निर्धारण करें (संदर्भ का उपयोग न करें):

एफई 2 ओ 3 + 3CO \u003d 2FE + 3CO 2, N 0 1 \u003d 26,5 केजे;

सी (ग्रेफाइट) + ½O 2 \u003d सह, n 0 2 \u003d 110.4 केजे;

सीओ 2 \u003d सी (ग्रेफाइट) + ओ 2, N 0 3 \u003d + 393.3 केजे।

फेसला:हम समीकरण लिखते हैं, थर्मल प्रभाव जिसमें आपको निर्धारित करने की आवश्यकता होती है:

4FE + 3O 2 \u003d 2FE 2 O 3; n 0 4 \u003d 2x केजे।

पहले तीन समीकरणों से चौथे चार समीकरण प्राप्त करने के लिए, समीकरण 1) (2), और समीकरण 2) द्वारा गुणा किया जाता है) - 3) - (6) और मोड़:

1) 4FE + 6CO 2 \u003d 2FE 2 O 3 + 6CO, N 0 1 \u003d 2 · (+26.5) केजे;

2) 6CO \u003d 6C (ग्रेफाइट) + 3 ओ 2, N 0 2 \u003d 6 · (+110.4) केजे;

3) 6 सी (ग्रेफाइट) + 6 ओ 2 \u003d 6CO 2, N 0 3 \u003d 6 · (393.3) केजे;

n 0 4 \u003d 2πn 0 1 + 6n 0 2 + 6n 0 3 \u003d +53 + 662,42359,8 \u003d 1644.4 केजे।

इसलिए यह 0 ƒ (Fe 2 O 3) \u003d 822.2 केजे / मोल।

किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया के साथ गर्मी के रूप में विसर्जन या ऊर्जा अवशोषण के साथ होता है।

गर्मी मतभेदों के चयन या अवशोषण के आधार पर एक्ज़ोथिर्मिक तथा एन्दोठेर्मिक प्रतिक्रियाएं।

एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाएं - ऐसी प्रतिक्रियाएं, जिसके दौरान गर्मी आवंटित (+ क्यू)।

एंडोथर्मल प्रतिक्रियाएं - प्रतिक्रियाएं, जब गर्मी का प्रवाह अवशोषित होता है (-Q)।

थर्मल प्रभाव प्रतिक्रिया (प्र) प्रारंभिक अभिकर्मकों की एक निश्चित संख्या की बातचीत के दौरान जारी या अवशोषित गर्मी की मात्रा को कॉल करें।

थर्मोकेमिकल समीकरण को समीकरण कहा जाता है जिसमें रासायनिक प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव इंगित किया जाता है। तो, उदाहरण के लिए, थर्मोकेमिकल समीकरण हैं:

यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि थर्मोकेमिकल समीकरणों में अभिकर्मकों और उत्पादों के कुल राज्यों पर जानकारी शामिल करना आवश्यक है, क्योंकि यह थर्मल प्रभाव के अर्थ पर निर्भर करता है।

प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव की गणना

प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव को खोजने के लिए एक विशिष्ट कार्य का एक उदाहरण:

समीकरण के अनुसार ऑक्सीजन की अधिकता के साथ 45 ग्राम ग्लूकोज की बातचीत के साथ

सी 6 एच 12 ओ 6 (टीवी) + 6 ओ 2 (जी) \u003d 6को 2 (जी) + 6 एच 2 ओ (जी) + क्यू

700 केजे हीट आउट। प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव का निर्धारण करें। (पूर्णांक तक की संख्या रिकॉर्ड करें।)

फेसला:

ग्लूकोज पदार्थ की मात्रा की गणना करें:

n (c 6 h 12 o 6) \u003d m (c 6 h 12 o 6) / m (c 6 h 12 o 6) \u003d 45 g / 180 g / mol \u003d 0.25 mol

वे। जब ऑक्सीजन के साथ 0.25 मोल ग्लूकोज की बातचीत 700 केजे गर्मी पर हाइलाइट किया जाता है। इस स्थिति में प्रस्तुत थर्मोकेमिकल समीकरण से, यह इस प्रकार है कि जब ऑक्सीजन के साथ 1 मोल ग्लूकोज की बातचीत क्यू (प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव) के बराबर गर्मी की मात्रा द्वारा गठित होती है। फिर निम्नलिखित अनुपात सत्य है:

0.25 मोल ग्लूकोज - 700 केजे

1 मोल ग्लूकोज - क्यू

इस अनुपात से, समीकरण इसके अनुरूप है:

0.25 / 1 \u003d 700 / q

आराम करो, हम यह पाते हैं कि:

इस प्रकार, प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव 2800 केजे है।

थर्मोकेमिकल समीकरणों पर गणना

थर्मोकैमिस्ट्री पर परीक्षा के कार्यों में अक्सर, थर्मल प्रभाव का अर्थ पहले ही ज्ञात है, क्योंकि स्थिति एक पूर्ण थर्मोकेमिकल समीकरण देती है।

इस मामले में, एक ज्ञात गर्मी के मुताबिक, अभिकर्मक या उत्पाद की एक ज्ञात राशि के साथ जारी / अवशोषित गर्मी की मात्रा की गणना करना आवश्यक है, या इसके विपरीत, एक ज्ञात गर्मी के अनुसार, इसे द्रव्यमान, मात्रा या निर्धारित करने की आवश्यकता है किसी व्यक्ति की स्थापना के एक पदार्थ की राशि।

उदाहरण 1।

थर्मोकेमिकल रिएक्शन समीकरण के अनुसार

3FE 3 O 4 (टीवी) + 8AL (टीवी।) \u003d 9FE (टीवी।) + 4L 2 o 3 (टीवी।) + 3330 केजे

एल्यूमीनियम ऑक्साइड के 68 ग्राम का गठन किया गया था। गर्मी की कितनी मात्रा अलग हो गई है? (पूर्णांक तक की संख्या रिकॉर्ड करें।)

फेसला

एल्यूमीनियम ऑक्साइड पदार्थ की मात्रा की गणना करें:

एन (अल 2 ओ 3) \u003d एम (अल 2 ओ 3) / एम (अल 2 ओ 3) \u003d 68 जी / 102 जी / एमओएल \u003d 0,667 मोल

4 मोल एल्यूमीनियम ऑक्साइड के गठन में प्रतिक्रिया के थर्मोकेमिकल समीकरण के अनुसार, 3330 केजे खड़ा है। हमारे मामले में, 0.6667 मोल एल्यूमीनियम ऑक्साइड बनता है। एक ही समय में जारी की गई गर्मी की मात्रा को दर्शाता है, एक्स सीजे के माध्यम से अनुपात:

4 मोल अल 2 ओ 3 - 3330 केजे

0,667 मोल अल 2 ओ 3 - एक्स केजे

यह अनुपात समीकरण से मेल खाता है:

4 / 0,6667 \u003d 3330 / x

यह तय करना कि, X \u003d 555 KJ खोजें

वे। थर्मोकेमिकल समीकरण के अनुसार एल्यूमीनियम ऑक्साइड के 68 ग्राम के गठन में, 555 केजे गर्मी स्थिति में प्रतिष्ठित है।

उदाहरण 2।

प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, किस थर्मोकेमिकल समीकरण

4fes 2 (टीवी।) + 11o 2 (g) \u003d 8so 2 (g) + 2fe 2 o 3 (टीवी।) + 3310 केजे

1655 केजे हीट आउट। हाइलाइट किए गए सल्फर डाइऑक्साइड (एनयू) की मात्रा (एल) का निर्धारण करें। (पूर्णांक तक की संख्या रिकॉर्ड करें।)

फेसला

थर्मोकेमिकल प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार, 3310 सीजे गर्मी 8 एमओएल 2 के गठन में हाइलाइट किया गया है। हमारे मामले में, 1655 केजे गर्मी जारी की गई थी। पदार्थ की मात्रा एक ही समय में बनाई गई 2, x mol के बराबर है। फिर निम्नलिखित अनुपात उचित है:

8 मोल सो 2 - 3310 केजे

एक्स मोल सो 2 - 1655 केजे

जिसमें से समीकरण निम्नानुसार है:

8 / x \u003d 3310/1655

आराम करो, हम यह पाते हैं कि:

इस प्रकार, एक ही समय में बनाई गई 2 पदार्थ की मात्रा 4 मिलीलीटर है। नतीजतन, इसकी मात्रा है:

V (इतना 2) \u003d v m ∙ n (so 2) \u003d 22.4 l / mol ∙ 4 mol \u003d 89.6 l ≈ 90 l (पूरे तक गोल, क्योंकि यह स्थिति में आवश्यक है।)

रासायनिक प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव पर अधिक डिस्सेबल्ड कार्य मिल सकते हैं।

रासायनिक प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव या रासायनिक प्रतिक्रिया के प्रवाह के कारण सिस्टम के उत्साह में बदलाव - रासायनिक चर को प्राप्त प्रणाली द्वारा प्राप्त गर्मी की मात्रा, जिसने रासायनिक प्रतिक्रिया पारित की और प्रतिक्रिया उत्पादों ने अभिकर्मक तापमान को लिया।

थर्मल प्रभाव के लिए केवल अंतर्निहित रासायनिक प्रतिक्रिया की प्रकृति के आधार पर मूल्य होने के लिए, निम्नलिखित स्थितियों के अनुपालन:

• प्रतिक्रिया को निरंतर मात्रा में प्रवाह करना चाहिए। प्र V (isochorn प्रक्रिया), या लगातार दबाव में प्र पी (आइसोबैरिक प्रक्रिया)।
• पी \u003d कॉन्स विस्तार ऑपरेशन के अलावा सिस्टम में कोई भी काम नहीं किया जाता है।

यदि टी \u003d 2 9 8.15 के \u003d 25 ˚С और पी \u003d 1 एटीएम \u003d 101325 पीए \u003d 766 मिमी आरटी पर मानक स्थितियों के तहत प्रतिक्रिया की जाती है। पोस्ट, थर्मल प्रभाव को प्रतिक्रिया के मानक थर्मल प्रभाव या प्रतिक्रिया के मानक enthlpy कहा जाता है δ एच आर ओ थर्मोकेमिस्ट्री में, प्रतिक्रिया के मानक थर्मल प्रभाव की गणना शिक्षा के मानक खनिजों का उपयोग करके की जाती है।

विश्वकोश यूट्यूब।

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  शिक्षा की मानक गर्मी के तहत, साधारण पदार्थों से पदार्थ के एक मोल के गठन का थर्मल प्रभाव, इसके घटकों, जो टिकाऊ मानक राज्यों में हैं, समझा जाता है।

  उदाहरण के लिए, गठन के मानक उत्साह कार्बन और हाइड्रोजन से मीथेन के 1 मोल प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव के बराबर है:

  सी (टीवी) + 2 एच 2 (जी) \u003d सीएच 4 (जी) + 74.9 केजे / एमओएल।

  मानक शिक्षा Enthalpy δ द्वारा दर्शाया गया है एच एफ ओ यहां, इंडेक्स एफ गठन (गठन) है, और plymsole डिस्क के समान क्रॉस्ड सर्कल यह है कि मूल्य पदार्थ की मानक स्थिति को संदर्भित करता है। साहित्य में, मानक Enthalpy का एक और पदनाम पाया जाता है - Δh 298.15 0।जहां 0 एक वायुमंडल के दबाव की समानता (या, कुछ हद तक, मानक परिस्थितियों के लिए), और 2 9 8.15 - तापमान। कभी-कभी सूचकांक 0 से संबंधित मूल्यों के लिए उपयोग किया जाता है स्वच्छ पदार्थस्टेजिंग करके कि मानक थर्मोडायनामिक मान केवल उनके द्वारा निरूपित किया जा सकता है जब यह स्पष्ट हो कि मानक राज्य को मानक राज्य के रूप में चुना जाता है। मानक भी बनाया जा सकता है, उदाहरण के लिए, बेहद पतला समाधान में पदार्थ की स्थिति। इस मामले में "डिस्क pplimsol" का मतलब पदार्थ की वास्तविक मानक स्थिति है, इसकी पसंद के बावजूद।

  सरल पदार्थों के गठन का उत्साह शून्य के बराबर लिया जाता है, शिक्षा के उत्साह का शून्य मूल्य एक समग्र राज्य से संबंधित है, टी \u003d 2 9 8 के पर प्रतिरोधी, उदाहरण के लिए, क्रिस्टलीय राज्य में आयोडीन के लिए δ एच मैं 2 (टीवी) 0 \u003d 0 केजे / एमओएल, और तरल आयोडीन के लिए δ एच मैं 2 (जी) 0 \u003d 22 केजे / मोल। मानक स्थितियों के तहत सरल पदार्थों के गठन का उत्साह उनकी मुख्य ऊर्जा विशेषताओं हैं।

  किसी भी प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव सभी उत्पादों के गठन की गर्मी और इस प्रतिक्रिया में सभी अभिकर्मकों के गठन की गर्मी के योग के बीच एक अंतर है (ग्रेस कानून का परिणाम):

  Δ एच प्रतिक्रियाओं ओ \u003d δδ एच एफ ओ (उत्पाद) - δδ एच एफ ओ (अभिकर्मकों)

  थर्माकेमिकल प्रभाव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में शामिल किया जा सकता है। रासायनिक समीकरण जिनमें अलग या अवशोषित गर्मी की मात्रा इंगित की जाती है उन्हें थर्मोकेमिकल समीकरण कहा जाता है। पर्यावरण में गर्मी की रिहाई के साथ प्रतिक्रियाएं नकारात्मक थर्मल प्रभाव हैं और उन्हें एक्सोथर्मिक कहा जाता है। गर्मी अवशोषण के साथ प्रतिक्रियाओं में सकारात्मक थर्मल प्रभाव होता है और उन्हें एंडोथर्मिक कहा जाता है। थर्मल प्रभाव आमतौर पर प्रतिक्रियाकृत स्रोत पदार्थ की प्रार्थना करने के लिए संदर्भित करता है, जिसमें stoichiometric गुणांक अधिकतम है।

  थर्मल प्रभाव (Enthalpy) प्रतिक्रिया की तापमान निर्भरता

  प्रतिक्रिया के उत्साह की तापमान निर्भरता की गणना करने के लिए, प्रतिक्रिया में शामिल पदार्थों की दाढ़ी गर्मी क्षमता को जानना आवश्यक है। टी 1 से टी 2 से बढ़ते तापमान के साथ प्रतिक्रिया के उत्साह को बदलना सर्कॉफ कानून के अनुसार गणना की जाती है (यह माना जाता है कि इस अंतराल तापमान में, दाढ़ी गर्मी क्षमता तापमान पर निर्भर नहीं करती है और कोई चरण परिवर्तन नहीं):

  Δ एच (टी 2) \u003d δ एच (टी 1) + ∫ 1 2 δ सी पी (टी 1, टी 2) डी (टी) (\\ डिस्प्लेस्टाइल \\ डेल्टा (एच (टी_ (2)) \u003d \\ डेल्टा (एच (टी_) (1))) + \\ int \\ सीमा _ (1) ^ (2) (\\ delta (c_ (p)) (t_ (1) () t_ (2)) d (t)))

  यदि चरण परिवर्तन इस तापमान सीमा में होते हैं, तो गणना करते समय संबंधित परिवर्तनों की गर्मी को ध्यान में रखना आवश्यक है, साथ ही ऐसे परिवर्तनों से गुजरने वाले पदार्थों की गर्मी क्षमता की तापमान निर्भरता में परिवर्तन को ध्यान में रखना आवश्यक है:

  Δ एच (टी 2) \u003d δ एच (टी 1) + ∫ 1 टी एफ δ सी पी (टी 1, टी एफ) डी (टी) + ∫ टी एफ 2 δ सी पी (टी एफ, टी 2) डी (टी) (टी) (\\ डिस्प्लेस्टाइल \\ डेल्टा (एच (टी_ (2))) \u003d \\ डेल्टा (एच (टी_ (1))) + \\ int \\ सीमा _ (1) ^ (टी_ (एफ)) (\\ डेल्टा (सी_ (पी)) (टी_ (1) ) (,) t_ (f)) d (t)) + \\ int \\ limits _ (t_ (f)) ^ (2) (\\ delta (c_ (p)) (t_ (f) () t_ (2) ) डी (टी)))

  जहां δC पी (टी 1, टी एफ) तापमान सीमा में गर्मी क्षमता में परिवर्तन है, टी 1 से चरण संक्रमण के तापमान तक; ΔC पी (टी एफ, टी 2) तापमान सीमा में गर्मी क्षमता में एक परिवर्तन है चरण संक्रमण के तापमान से अंतिम तापमान तक, और टी एफ - चरण संक्रमण का तापमान।

  मानक entalpia दहन - Δ एच पहाड़ों ओ, उच्चतम ऑक्सीकरण में ऑक्सीजन के गठन के लिए ऑक्सीजन में एक प्रार्थना प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव। गैर-दहनशील पदार्थों के दहन की गर्मी शून्य के बराबर ली जाती है।

  मानक Enhaulpia विघटन - Δ एच असीमित बड़ी मात्रा में विलायक में 1 प्रार्थना पदार्थ की विघटन प्रक्रिया के थर्मल प्रभाव के बारे में सेंस। यह क्रिस्टल जाली के विनाश और हाइड्रेशन की गर्मी (या गैर-जलीय समाधानों के लिए असामान्य गर्मी) के विनाश की गर्मी से आकार लेता है, जिसे अणुओं के साथ विलायक अणुओं या घुलनशील पदार्थ के आयनों के साथ विलायक अणुओं की बातचीत से प्रतिष्ठित किया जाता है हाइड्रेट्स (सॉल्वैट्स) की एक परिवर्तनीय संरचना। क्रिस्टल जाली का विनाश आमतौर पर एक एंडोथर्मिक प्रक्रिया है - δ एच दिसंबर\u003e 0, और हाइड्रेशन आयनों - exothermic, δ एच हीड्रा< 0. В зависимости от соотношения значений Δएच Decal और δ। एच हाइड्रा Enthalpy विघटन के पास सकारात्मक और नकारात्मक मूल्य दोनों हो सकते हैं। तो पोटेशियम क्रिस्टलीय हाइड्रॉक्साइड का विघटन गर्मी रिलीज के साथ है:

  Δ एच सोलो ओ \u003d δ एच निर्णय ओ + δ एच हाइड + ओ + δ एच हाइड्रो - ओ \u003d -59 केजे / एमओएल

  हाइड्रेशन के उत्साही के तहत - δ एच हाइड्र, यह गर्मी होने के लिए समझा जाता है, जो समाधान में वैक्यूम आयनों की प्रार्थना करते समय जारी किया जाता है।

  मानक enthhalpy तटस्थता - Δ एच मानक परिस्थितियों के तहत 1 प्रार्थना पानी के गठन के साथ मजबूत एसिड और आधारों के अंतःक्रिया की enthalpy प्रतिक्रिया के बारे में न्यूटर:

  मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के केंद्रित समाधानों के लिए मानक तटस्थता Enthalpy आयनों की एकाग्रता पर निर्भर करता है, जब δH हाइड्रेशन आयनों के मूल्य में परिवर्तन के कारण पतला हो जाता है।

  टिप्पणियाँ

  साहित्य

  • नॉरे डी जी।, क्रिलोवा एल एफ।, संगीतकार वी एस। भौतिक रसायन। - एम।: हायर स्कूल, 1 99 0
  • Etkins पी। भौतिक रसायन। - मास्को। : शांति, 1 9 80
  प्रयोगशाला कार्य संख्या 3।

  थर्मल प्रभाव (उत्साही) रासायनिक प्रतिक्रिया

  कार्य का उद्देश्य: मुख्य संभावना और रासायनिक प्रक्रियाओं की दिशा को समाप्त करने के तरीके को जानने के लिए थर्मोडायनामिक प्रतिनिधित्व के आधार पर।

  1. 
     संक्षिप्त सैद्धांतिक प्रशासन।
  सामान्य थर्मोडायनामिक्स के एक खंड के रूप में रासायनिक थर्मोडायनामिक्स अन्य रूपों में ऊर्जा के एक रूप के संक्रमण का अध्ययन कर रहा है जिनके पास रासायनिक प्रतिक्रियाओं में एक जगह है, विघटन और क्रिस्टलाइजेशन की प्रक्रियाएं, इलेक्ट्रोड प्रक्रियाएं और कई अन्य इंटरैक्शन, या दोनों रासायनिक सिस्टम (के तहत) रासायनिक प्रणाली, इसमें कैदियों के साथ अंतरिक्ष का मनमाने ढंग से समर्पित हिस्सा पदार्थ प्रतिक्रिया कर रहा है)।

  रासायनिक थर्मोडायनामिक्स, साथ ही सामान्य थर्मोडायनामिक्स, मुख्य रूप से दो कानूनों में आधारित है।

  थर्मोडायनामिक्स के पहले कानून के अनुसार, बंद सिस्टम के लिए जिनके पास रिपोर्ट की गई ऊर्जा का आदान-प्रदान करने का अवसर होता है प्र आंतरिक ऊर्जा की वृद्धि और काम करने के लिए खर्च किया ए। बाहरी बलों के खिलाफ:

  यदि सिस्टम ऊर्जा को अवशोषित करता है तो क्यू सकारात्मक मान स्वीकार करता है।

  आंतरिक ऊर्जा - दबाव मानकों द्वारा निर्धारित प्रणाली की प्रणाली का कार्य पीआयतन वी, तापमान टी आदि, अंतर से निर्धारित
  और प्रक्रिया के मार्ग पर निर्भर नहीं है।

  गर्मी और काम किसी राज्य द्वारा विशेषता नहीं है, लेकिन प्रक्रिया, और इसलिए उन्हें ऊर्जा प्रकार के रूप में नहीं माना जा सकता है (यह ऊर्जा को संचारित करने का एक तरीका है), वे राज्य को बदलने के तरीके पर निर्भर करते हैं।

  वॉल्यूम बदलते समय सिस्टम द्वारा कार्य किया जाता है वी 1 इससे पहले वी 2 के बराबर:

  ए। =
  .

  यदि प्रतिक्रिया निरंतर मात्रा (आइसोचॉर्न प्रक्रिया) पर आगे बढ़ती है, तो सिस्टम विस्तार प्रणाली ( ए \u003d।पी*
  ) यह शून्य है। यदि कोई अन्य प्रकार के काम एक ही समय में नहीं किया जाता है (उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रिक),

  =,

  जहां - निरंतर मात्रा में अवशोषित गर्मी प्रणाली की संख्या।

  रासायनिक प्रतिक्रियाओं को अक्सर निरंतर मात्रा में किया जाता है, लेकिन निरंतर दबाव में पी (
  \u003d 0, आइसोबारिक प्रक्रिया)। इन स्थितियों के लिए, थर्मोडायनामिक्स के पहले कानून के समीकरण से एक भी फ़ंक्शन नहीं हटाया जा सकता है:

  \u003d + पी * \u003d + पी (वी 1 - वी 2)।

  ब्रैकेट के उद्घाटन को समीकरण दर्ज किया जा सकता है:

  \u003d (यू 2 + पीवी 2) - (यू 1 + पीवी 1)।

  समारोह यू + पीवी = एच हम envhalpy या ऊर्जा सामग्री कहते हैं। एंटलाइट - राज्य का कार्य निरंतर दबाव और तापमान की स्थितियों के तहत सिस्टम की कुल ऊर्जा की विशेषता है और बाहरी ऊर्जा की मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है और बाहरी के खिलाफ काम करता है।

  इस प्रकार, प्रणाली को निरंतर दबाव में गर्मी की सूचना दी गई है जो इसके उत्साह को बढ़ाने के लिए जाती है।

  =
  

  एंटलाइट, जैसे आंतरिक ऊर्जा, एक फ़ंक्शन फ़ंक्शन है, और पूर्ण मूल्य निर्धारित करना असंभव है।

  थर्मोडायनामिक्स में, थर्मल प्रभाव प्रतिक्रिया प्रणाली के सापेक्ष माना जाता है ("अहंकारी" प्रणाली की प्रणाली)। Exothermic प्रतिक्रियाओं के थर्मल प्रभाव को "-" चिह्न (सिस्टम हीट देता है) के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, और एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव संकेत "+" (सिस्टम गर्मी हो जाता है) है।

  कई व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, निरंतर दबाव पर प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव को जानना महत्वपूर्ण है, अक्सर वायुमंडलीय पर। भविष्य में, हम केवल निरंतर दबाव (उत्साही परिवर्तन) पर केवल एक थर्मल प्रभाव के साथ काम करेंगे।

  \u003d conts \u003d + p * \u003d; \u003d।

  हेस के कानून के अनुसार, प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव ( ) शिक्षा की गर्मी (उत्साही) की मात्रा के अंतर के बराबर ( oBR।) इसका परिमित और प्राथमिक उत्पाद।

  उसी समय, प्रतिक्रिया समीकरण के स्टॉइचियोमेट्रिक गुणांक को ध्यान में रखा जाना चाहिए:

  कहा पे एन क। तथा एन एच - अंतिम और प्राथमिक उत्पादों में से प्रत्येक के मोल की संख्या,

  oBR। – तदनुसार, शिक्षा की उनकी गर्मी (उत्साही) कुल थर्मल प्रभाव (उत्साही) है।

  मानक शर्तों के तहत स्थिर प्राथमिक पदार्थों से 1 प्रार्थना यौगिक के गठन के अनुरूप थर्मल प्रभाव को इस कनेक्शन के गठन के मानक थर्मल (उत्साही) कहा जाता है। मानक पदार्थों (एच 2, ओ 2, एन 2, सी (ग्रेफाइट), सीएल 2, आदि) के निर्माण की गर्मी मानक स्थितियों के तहत (पी \u003d 1013 पीए, टी \u003d 2 9 8 के) शून्य होने के लिए सशर्त है। संदर्भ पुस्तकों में शिक्षा की मानक गर्मी (उत्साही) दी जाती है।

  लोमोनोसोव की द्रव्यमान और ऊर्जा को संरक्षित करने के कानून के अनुसार, एक रासायनिक यौगिक के गठन के दौरान, यह अवशोषित होता है या इतनी गर्मी प्रतिष्ठित होती है, जिसे प्रारंभिक घटकों पर इसे विघटित करते समय जारी या अवशोषित किया जाता है।

  थर्मोकेमिस्ट्री के नियमों का उपयोग प्रतिक्रियाओं के थर्मल प्रभावों या यौगिकों के गठन की गर्मी की गणना करने के लिए किया जाता है जिसे प्रयोग द्वारा निर्धारित नहीं किया जा सकता है।

  थर्मोकेमिकल समीकरणों में, पदार्थ के कुल राज्य और संशोधन को इंगित किया जाना चाहिए यदि यह कई अलग-अलग क्रिस्टलीय संशोधनों में भी मौजूद हो सकता है।

  ड्राइविंग बल और रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दिशा। बुरिटो (1867) को रासायनिक प्रतिक्रियाओं के थर्मल प्रभावों के अध्ययन के आधार पर तैयार किया गया था, जिसका तर्क है कि रासायनिक एफ़िनिटी की प्रक्रिया रासायनिक प्रतिक्रियाओं के थर्मल प्रभाव के रूप में कार्य करती है, जो केवल ऐसी प्रक्रियाओं को गर्मी की रिहाई के साथ होती है ( ), अर्थात। एक्सोथर्मिक प्रक्रियाएं।

  यह सिद्धांत अक्सर मनाया जाता है, लेकिन हमेशा नहीं; स्वचालित रूप से अंतोथर्मिक प्रतिक्रियाओं के मामले संभव हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि न्यूनतम ऊर्जा के सिद्धांत के अलावा ( 0) अधिकतम विकार का सिद्धांत (
  \u003e 0)। एस एंट्रॉपी है जो पदार्थ के संभावित राज्यों और उनके निरंतर परिवर्तनों की विशेषता है। व्यक्तिगत रूप से बदलते माइक्रोस्टैस की संख्या जितनी अधिक होगी, इसके समग्र राज्य का विकार जितना अधिक होगा।

  एस गैस\u003e एस तरल\u003e एस ठोस

  एंट्रॉपी क्रिस्टलीय स्थिति से एक तरल पदार्थ के संक्रमण में एक तरल और तरल में गैसों के विस्तार के साथ, रासायनिक इंटरैक्शन के साथ, कणों की संख्या में वृद्धि के लिए अग्रणी रासायनिक बातचीत के साथ बढ़ती है। इसके विपरीत, सभी प्रक्रियाओं, जिसके परिणामस्वरूप ऑर्डरिंग सिस्टम बढ़ता है (कंडेनसेशन, पॉलिमरराइजेशन, संपीड़न, कणों की संख्या में कमी) एंट्रॉपी में कमी के साथ है। एंट्रॉपी तापमान के तापमान और पदार्थ की मात्रा (जे / एमओएल के) से संबंधित इकाइयों में व्यक्त की जाती है।

  Entropy, जैसे Enthalpy, सिस्टम की स्थिति का कार्य है। तुलनीय डेटा प्राप्त करने के लिए, मानक एन्ट्रॉपी माप की तुलना की जाती है
  .

  एक रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप सिस्टम की एंट्रॉपी में परिवर्तन प्रतिक्रिया उत्पादों की एन्ट्रॉपी के योग के बराबर है, जो प्रारंभिक पदार्थों की एंट्रॉपी की राशि को कम करता है, प्रतिक्रिया में शामिल मोलों की संख्या को ध्यान में रखते हुए :

  =
  .

  गठन के उत्साह से, क्रिस्टलीय राज्य में भी एक साधारण पदार्थ की एन्ट्रॉपी शून्य नहीं है।

  एक अलग प्रणाली में, सहज प्रक्रिया envropy\u003e 0 में वृद्धि की ओर बहती है। यदि एक

  इस प्रकार, रासायनिक (या भौतिक) प्रणालियों में, दो प्रतिस्पर्धी प्रवृत्तियों को एक साथ संचालित किया जाता है: न्यूनतम ऊर्जा (बर्टो का सिद्धांत) का सिद्धांत और अधिकतम विकार (अधिकतम एन्ट्रॉपी) का सिद्धांत।

  रासायनिक उपचार, या प्रतिक्रिया की चालक शक्ति मुक्त ऊर्जा, यानी द्वारा निर्धारित की जाती है। समग्र गर्मी पीढ़ी का हिस्सा जिसका उपयोग अधिकतम काम करने के लिए किया जा सकता है। यह निरंतर मूल्यों पर निर्धारित है आर तथा टी और गिब्स की ऊर्जा का संदर्भ लें, और मानक स्थितियों के तहत - मानक गिब्स एनर्जी, डिनोटिंग
  तथा
  , अधिक सटीक रूप से, गिब्स ऊर्जा की गिब्स ऊर्जा। टर्मिनल समानार्थी: Isobaro-isothermal (Isobar) क्षमता, मुफ्त Enthalpy।

  गिब्स ऊर्जा संबंध जी \u003d एच-टी * द्वारा एन्ट्रॉपी से जुड़ी है, जहां टी एक पूर्ण तापमान है। Isobaro-isothermal प्रक्रियाओं के लिए, गिब्स की ऊर्जा में परिवर्तन है:

  = -T *.

  मान न केवल प्रतिक्रियाशील पदार्थों की प्रकृति पर निर्भर करता है, बल्कि कुल राज्य और शर्तों से भी निर्भर करता है। तुलनात्मक डेटा प्राप्त करने के लिए विभिन्न प्रतिक्रियाओं को चिह्नित करने के लिए, गिब्स ऊर्जा में मानक परिवर्तन की तुलना की जाती है:

  गिब्स संरचनाओं की ऊर्जा केजे / एमओएल में व्यक्त किए गए पदार्थों के 1 मोल का संदर्भ देती है; इस मामले में, एक साधारण पदार्थ का गठन शून्य के बराबर लिया जाता है।

  गिब्स ऊर्जा में परिवर्तन भी निम्नानुसार दर्ज किया जा सकता है:

  इस अभिव्यक्ति का पहला सदस्य एक उत्साही कारक का प्रतिनिधित्व करता है, और दूसरा एंट्रॉपी है। पहले कणों के पारस्परिक आकर्षण के परिणामस्वरूप सिस्टम की प्रवृत्ति को प्रतिबिंबित करता है - अणुओं या परमाणुओं, जो उनकी जटिलता की ओर जाता है, और जटिल कणों की विघटन प्रक्रिया को सरल और कम आदेशित राज्य में मजबूत करने की दूसरी प्रवृत्ति। दोनों कारक विपरीत दिशाओं में कार्य करते हैं, और प्रतिक्रिया की समग्र दिशा प्रचलित कारक के प्रभाव से निर्धारित होती है।

  निरंतर मूल्यों के साथ आरतथा टी केवल ऐसी प्रतिक्रियाएं, जिनकी आइसोबारिक क्षमता नकारात्मक प्रतिक्रियाएं हैं, उतनी ही अधिक ड्राइविंग बल स्वचालित रूप से आगे बढ़ती है। प्रतिक्रिया के दौरान, संतुलन प्रणाली में \u003d 0 पर स्थापित किया गया है। यदि\u003e 0, तो प्रतिक्रिया बाहरी से ऊर्जा की लागत के बिना नहीं जा सकती है, और ऐसी असमानता इन शर्तों के तहत प्रतिक्रिया के लिए मौलिक क्षमता को इंगित करती है ( आर तथा टी), और असमानता में
  प्रतिक्रिया किसी भी स्थिति में अव्यवहारिक है।

  इस प्रकार, प्रक्रिया की चालक शक्ति, प्रक्रिया को संसाधित करने की संभावना के लिए यह एक असली मानदंड है।

  यदि प्रतिक्रियाएं कम तापमान पर और गैसीय पदार्थों की भागीदारी के बिना आगे बढ़ती हैं, तो टी *
  तथा । प्रतिक्रिया मानदंड Enthalpy (Bertlo के सिद्धांत) में एक बदलाव के रूप में काम कर सकते हैं। अन्य मामलों में, गिब्स की ऊर्जा में परिवर्तन की गणना करना आवश्यक है।

  1. 
     काम पूरा करना।
  तटस्थ प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव (उत्साही) का निर्धारण

  एचसीएल + NAOH \u003d NACL + H 2 o

  मापा मूल्य की तुलना करें सैद्धांतिक और माप की सापेक्ष त्रुटि की गणना के साथ, तटस्थ प्रतिक्रिया के थर्मोडायनामिक समीकरण लिखें।

  प्रयोगशाला के उपकरण।

  कैलोरीमीटर में एक आंतरिक ग्लास शामिल है, जिसमें प्रतिक्रिया की जाती है, बाहरी ग्लास, गर्मी-इन्सुलेटिंग गैसकेट, ढक्कन जिसमें थर्मामीटर और फ़नल के लिए छेद होते हैं। प्रतिक्रियाशील पदार्थों के द्रव्यमान को मापने के लिए, वॉल्यूम्स - आयामी सिलेंडरों को मापने के लिए प्रयोगशाला तराजू का उपयोग किया जाता है। मिश्रण समाधान के लिए, एक चुंबकीय stirrer का उपयोग किया जाता है।

  सामग्री और अभिकर्मकों: एचसीएल और NaOH समाधान।

  प्रगति।

  कैलोरीमीटर (एम 1) के भीतरी ग्लास का वजन करें, इसमें stirrer कम करें और एक stirrer (एम 2) के साथ आंतरिक ग्लास का वजन। संबंधित एकाग्रता (1 एन या 2 एच) की 45 मिलीलीटर 45 मिलीलीटर का गिलास डालो। ग्लास का वजन क्षार (एम 3) के साथ करें। कैलोरीमेट्रिक स्थापना एकत्र करें। चुंबकीय stirrer चालू करें। 5 मिनट के लिए 1 मिनट के बाद तापमान परिवर्तन पंजीकृत करके प्रारंभिक प्रतिक्रिया अवधि का संचालन करें। क्षार के रूप में फ़नल के माध्यम से एक ही एकाग्रता के एक एसिड समाधान के 40 मिलीलीटर का परिचय दें। मुख्य प्रतिक्रिया अवधि के दौरान तापमान पंजीकृत करें। अंतिम प्रतिक्रिया अवधि के 5 मिनट के लिए तापमान पंजीकरण जारी रखें।

  प्रयोग के परिणाम दो तालिकाओं के रूप में प्रस्तुत किए जाते हैं।

  तालिका 2.1 मास माप परिणाम
  

  तालिका 2.2। प्रतिक्रिया के दौरान तापमान माप के परिणाम
  

  अनुभव की शुरुआत से समय	प्रारंभिक काल					मुख्य अवधि				अंतिम काल
  	0,0	1,0	2,0	3,0	4,0	4,25	4,5	4,75	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0	10
  तापमान, ओ के साथ	19,6	19,75	19,8	19,81	19,83	23,6	26,8	28,8	31,6	31,4	31,1	31	30,8	30,6

  1. 
     व्यावहारिक समाधान
  1. कैलोरीमेट्रिक प्रणाली की गर्मी क्षमता अनुमानित सूत्र द्वारा गणना की जाती है:

  सी \u003d ग्लास + से एक समाधान + एक थर्मामीटर + के साथ एक उत्तेजक के साथ।

  थर्मामीटर की गर्मी क्षमता उपेक्षित है, और सूत्रों द्वारा अन्य भागों की गर्मी क्षमता निर्धारित करती है:

  ग्लास से \u003d ग्लास एम 1 \u003d 0.2 से कैल / जी के बारे में से * 48.80 जी \u003d 9.76 कैल / के बारे में से \u003d 9.76 10 -3 kcal / o c,

  ग्लास से कहां \u003d 0.2 काल / जी के बारे में;

  समाधान के साथ \u003d समाधान एम पी \u003d 1.0 के साथ कैल / जी के बारे में से * 92.29 जी \u003d 92,29 कैल / के बारे में से\u003d 92.2 9 10 -3 kcal / o c,

  जहां एक समाधान \u003d 1.0 काल / जी के बारे में सी के बारे में; मुख्य अवधि के दौरान होने वाली गर्मी विनिमय द्वारा विकृत नहीं है, इस बिंदु वी और एन के लिए एक लंबवत प्रत्यक्ष ई के साथ उन्हें पार करने से पहले एबी और सीडी जारी रखना आवश्यक है। मुख्य अवधि के प्रारंभिक और अंतिम तापमान, ऑर्डिनेट कुल्हाड़ी पर लागू होते हैं। केपी लाइन को पकड़ने के लिए एमएन सेगमेंट के बीच के माध्यम से। बीसी वक्र के साथ इस लाइन का चौराहे बिंदु एल देता है, जो प्रत्यक्ष ई। सेगमेंट ई की स्थिति निर्धारित करता है और केकेसी / एमओएल के बराबर होगा,

  जहां के साथ कैलोरीमेट्रिक सिस्टम, काल / ओ सी के सभी हिस्सों का तापमान है,

  - प्रतिक्रिया के दौरान तापमान में बदलें, सी के बारे में,

  के साथ - गर्मी प्रतिक्रिया, मल, जब गर्मी की मात्रा प्रतिष्ठित की जाती है

  के - किसी दिए गए वॉल्यूम में एसिड समकक्षों की संख्या।

  5. प्रयोग की त्रुटि की गणना।

  सापेक्ष त्रुटि सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

  ई \u003d।
  =
  = 22,6 % ,

  कहा पे
  - प्रतिक्रिया के उत्साह के प्रयोगात्मक रूप से परिभाषित मूल्य,
  - गंभीर एसिड के तटस्थता की प्रतिक्रिया के उत्साह का सैद्धांतिक मूल्य एक मजबूत आधार है। किसी भी मजबूत एसिड प्रिय के समकक्षों की वापसी के तटस्थता को पतला समाधान में एक मजबूत आधार हमेशा 13.70 किलो कैलोरी / एमओएल के बराबर एक ही एक्सोथर्मिक प्रभाव के साथ होता है। यह तथ्य इस तथ्य से इलेक्ट्रोलाइटिक विघटन का सिद्धांत है कि तटस्थ प्रतिक्रिया पानी की प्रार्थना के गठन में कम हो जाती है:

  वे।
  .

  परिणाम की सटीकता का निर्धारण करने वाला मुख्य कारक परिभाषा की त्रुटि होगी, क्योंकि वजन घटाने प्रतिशत के सौवें से अधिक नहीं है।

  1. 
     उत्पादन
  इस प्रयोगशाला के काम का प्रदर्शन, मैंने सीखा कि प्रयोगात्मक रूप से तटस्थता प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव (उत्साही) को निर्धारित करने के लिए उत्साह और एन्ट्रॉपी को क्या सीखा गया था। मुझे लगता है कि यह -16.8 के बराबर है kcal / तिल 22,6 % , सैद्धांतिक मूल्य की तुलना में, वे थोड़ा अलग हैं, क्योंकि गणना करने और सीधे काम करने के दौरान त्रुटियां की गईं।

  यहाँ टी (\\ displaystyle टी) - निरपेक्ष तापमान, S (\\ displaystyle s) - एंट्रॉपी, पी (\\ displaystyle p) - दबाव, V (\\ displaystyle v) - मात्रा, N i (\\ displaystyle n_ (i)) - मात्रा (या वजन) मैं (\\ displaystyle i)- पदार्थ की घटक प्रणाली, μ I (\\ Displaysstyle \\ MU _ (i)) - इस पदार्थ की रासायनिक क्षमता (खुली प्रणाली की एंट्रॉपी देखें)।

  इस प्रकार, एक असीम रूप से छोटे quasistatic isochoret की गर्मी q v (\\ displaysstyle q_ (v)) बराबरी का

  q v \u003d d u - σ i \u003d 1 k μ i d n i, (\\ displaystyle q_ (v) \u003d du- \\ sum _ (i \u003d 1) ^ (k) \\ mu _ (i) dn_ (i),)

  (एक असीम रूप से छोटी क्वासिस्टेटिक आइसोशोरिक प्रक्रिया की गर्मी)

  और एक असीम रूप से छोटे क्वासिस्टेटिक इसोबार की गर्मी q p (\\ displaystyle Q_ (P)) बराबरी का

  q p \u003d d h - σ i \u003d 1 k μ i d n i। (\\ Displaystyle q_ (p) \u003d dh- \\ sum _ (i \u003d 1) ^ (k) \\ mu _ (i) dn_ (i)।)

  (एक असीम रूप से छोटी क्वासिस्टेटिक आइसोबैरिक प्रक्रिया की गर्मी)

  रासायनिक प्रतिक्रिया के ऊर्जा प्रभाव को हमेशा एक विशिष्ट थर्मोकेमिकल समीकरण के संबंध में माना जाता है, जिसमें वास्तविक रासायनिक प्रक्रिया की ओर दृष्टिकोण नहीं हो सकता है। थर्मोकेमिकल समीकरण केवल यह दिखाता है कि प्रारंभिक और अंतिम व्यक्तिगत पदार्थों के कौन से सेट जो कुछ राज्यों और मात्रात्मक संबंधों में गायब हो जाते हैं और गठित होते हैं। प्रारंभिक स्थिति में, केवल प्रारंभिक सामग्री (प्रतिक्रियाशील) मौजूद होना चाहिए, और अंतिम - केवल रासायनिक प्रतिक्रिया उत्पादों में। थर्मोकेमिकल समीकरण रिकॉर्ड करने के लिए एकमात्र शर्त सामग्री और चार्ज संतुलन के अनुपालन का अनुपालन है। एक भंग या adsorbed राज्य में पदार्थों को व्यक्तिगत यौगिक भी माना जाता है; यदि विलायक या adsorbent रासायनिक प्रतिक्रिया में सीधे भाग नहीं लेता है और विघटित पदार्थ के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, तो इसे असल में पदार्थ के थर्मोडायनामिक गुणों को प्रभावित करने वाले कारक के रूप में माना जाता है। अंत में, जो कण स्वतंत्र अस्तित्व में सक्षम नहीं हैं थर्मोकेमिकल समीकरण (इलेक्ट्रॉनों, प्रोटॉन, आयनों, कट्टरपंथियों, परमाणु पदार्थों) में दिखाई दे सकते हैं।

  रासायनिक प्रतिक्रिया के साथ वास्तविक प्रक्रिया का ऊर्जा प्रभाव प्रक्रिया की शर्तों पर निर्भर करता है और एक विशेष रासायनिक प्रतिक्रिया की मानक विशेषता के रूप में कार्य नहीं कर सकता है। रासायनिक थर्मोडायनामिक्स को रासायनिक प्रतिक्रिया की ऊर्जा से जुड़े संकेतक की आवश्यकता होती है, लेकिन इसकी स्थितियों से स्वतंत्र होती है। आइए दिखाएं कि आप किस संकेतक में रुचि रखते हैं। ऐसा करने के लिए, निम्नलिखित मानसिक प्रयोग पर विचार करें। हमारे लिए ब्याज के थर्मोकेमिकल समीकरण के Stoichiometric गुणांक के अनुरूप दाढ़ी की मात्रा में शुद्ध व्यक्तिगत प्रारंभिक सामग्री लें, और कुछ तापमान और दबाव पर हैं। यदि आप इन पदार्थों को संपर्क में लाते हैं, तो गठित गैर-संतुलन प्रणाली का उत्साह प्रारंभिक पदार्थों के उत्साह की मात्रा के बराबर होगा। अब इस धारणा के तहत सिस्टम की अंतिम स्थिति पर विचार करें कि प्रतिक्रियाओं ने पूरी तरह से प्रतिक्रिया व्यक्त की और प्रतिक्रिया उत्पाद एक ही तापमान पर और प्रतिक्रियाशील के समान दबाव पर हैं। रासायनिक प्रतिक्रिया उत्पादों से सिस्टम की हार्पी (सामान्य मामले में कोई भी नहीं है) इन पदार्थों के उत्साही की मात्रा के बराबर होगा। उत्साही के रूप में - राज्य का कार्य, फिर envhalpy का अंतर Δ एच (\\ Displaystyle \\ DELTA एच) अंत में सिस्टम और माना मानसिक प्रयोग की शुरुआत रासायनिक प्रतिक्रिया आयोजित करने के लिए शर्तों पर निर्भर नहीं है। Enthalpy में इस अंतर को एक निश्चित थर्मोकेमिकल समीकरण के अनुरूप रासायनिक प्रतिक्रिया के आइसोबारिक थर्मल प्रभाव (थर्माकेमिकल गर्मी) कहा जाता है। यह महत्वपूर्ण है कि मानसिक प्रयोग की वास्तविक व्यवहार्यता, अपने आचरण के लिए काल्पनिक स्थितियां और थर्मोकेमिकल प्रणाली के प्रारंभिक और सीमित राज्यों के गैर-संतुलन रासायनिक प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव की परिभाषा को प्रभावित नहीं करते हैं।

  अक्सर रासायनिक प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव प्रतिक्रिया उत्पादों में से एक के 1 ढेर से संबंधित होता है।

  हम सारांशित करते हैं: रासायनिक प्रतिक्रिया के वास्तविक प्रवाह से जुड़ी प्रक्रिया की गर्मी, और रासायनिक प्रतिक्रिया का ऊर्जा प्रभाव बिल्कुल भी नहीं है, और रासायनिक प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव की परिभाषा वास्तविक नहीं है थर्मोकेमिकल समीकरण के अनुरूप प्रतिक्रिया का कार्यान्वयन।

  और आंतरिक ऊर्जा, और उत्साही राज्य के कार्य का प्रतिनिधित्व करते हैं, इसलिए रासायनिक प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव प्रारंभिक सामग्री और सीमित उत्पादों की प्रकृति और स्थिति पर निर्भर करता है, लेकिन प्रतिक्रिया के मार्ग पर निर्भर नहीं करता है, जो कि से है। मध्यवर्ती चरणों की संख्या और प्रकृति (गीसा कानून)।

  निरंतर दबाव में बहने वाली रासायनिक प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव, और थर्मोकेमिकल समीकरण के अनुरूप प्रक्रिया में सिस्टम के उत्साह के बराबर है। आइसोबैरिक थर्मल प्रभाव या रासायनिक प्रतिक्रिया का उत्साह। निरंतर मात्रा में बहने वाली रासायनिक प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव, और थर्मोकेमिकल समीकरण के अनुरूप प्रक्रिया में सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन के बराबर, कहा जाता है आइसोर्मल थर्मल प्रभाव .

  सामान्य शब्द "एक रासायनिक प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव" के बजाय व्यक्तिगत प्रकार के रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए, विशेष (संक्षिप्त) शर्तों का उपयोग किया जाता है: गर्मी शिक्षा, गर्मी दहन आदि।

  थर्मल प्रभावों की परिभाषाओं को ऊर्जा और उत्साही के मूल्यों के संदर्भ के प्रारंभिक बिंदुओं के संकेत के साथ पूरक किया जाना चाहिए। थर्मल प्रभावों की तुलना करने और थर्मोडायनामिक गणनाओं को सरल बनाने के लिए, प्रतिक्रियाओं के थर्मल प्रभाव के सभी मान मानक स्थितियों (सभी पदार्थ मानक स्थितियों में हैं) के संदर्भ में संदर्भित करते हैं। यदि प्रतिक्रिया वास्तविक या काल्पनिक रूप से मानक स्थितियों के तहत की जाती है ( टी \u003d 298.15 k \u003d 25 ° с तथा पी \u003d 1 बार \u003d 100 केपीए), तो थर्मल प्रभाव कहा जाता है मानक थर्मल प्रतिक्रिया प्रभाव या मानक EVGHALPY प्रतिक्रिया Δ एचओ
  आर.

  तापमान में वृद्धि के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं को एक्सोथर्मिक कहा जाता है, तापमान में कमी - एंडोथर्मिक। संकेतों की थर्मोडायनामिक प्रणाली में, एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव ( Δ यू।< 0 {\displaystyle \Delta U<0} या Δ एच।< 0 {\displaystyle \Delta H<0} ) नकारात्मक, एंडोथर्मिक पर विचार करें ( Δ u\u003e 0 (\\ Displaystyle \\ Delta U\u003e 0) या Δ एच\u003e 0 (\\ डिस्प्लेस्टाइल \\ डेल्टा एच\u003e 0)) - सकारात्मक। अप्रचलित में और संकेतों की थर्मोकेमिकल प्रणाली का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है, इसके विपरीत, एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव को माना जाता है, और नकारात्मक - एंडोथर्मिक।

  रासायनिक प्रतिक्रियाओं के थर्मल प्रभाव सैद्धांतिक रसायन शास्त्र के लिए महत्वपूर्ण हैं और संतुलन मिश्रण की गणना, प्रतिक्रिया उत्पादों की रिहाई, जेट इंजन की ईंधन की विशिष्ट रॉड और कई अन्य लागू कार्यों को हल करने के लिए आवश्यक हैं।

  रासायनिक प्रतिक्रियाओं के थर्मल प्रभावों का अध्ययन थर्मोकैमिस्ट्री का सबसे महत्वपूर्ण कार्य है। रासायनिक प्रतिक्रियाओं के मानक थर्मल प्रभावों की गणना करने के लिए, मानक गर्मी या दहन की तालिकाओं का उपयोग किया जाता है।

  मानक शिक्षा शिक्षा (मानक शिक्षा हीट)

  शिक्षा की मानक गर्मी के तहत, सरल पदार्थों से एक प्रार्थना पदार्थ, इसके घटकों, जो टिकाऊ मानक राज्यों में हैं, एक प्रार्थना पदार्थ के गठन की प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव।

  उदाहरण के लिए, गठन के मानक उत्साह कार्बन और हाइड्रोजन से मीथेन के 1 मोल प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव के बराबर है:

  सी (टीवी) + 2 एच 2 (जी) \u003d सीएच 4 (जी) + 74.9 केजे / एमओएल।

  मानक शिक्षा Enthalpy δ द्वारा दर्शाया गया है एचओ
  एफ। यहां इंडेक्स एफ का मतलब है गठन (शिक्षा), और "ओ" साइन इन द अपर इंडेक्स इंगित करता है कि मूल्य पदार्थ की मानक स्थिति को संदर्भित करता है: एक अलग राज्य में मानक स्थितियों में मानक परिस्थितियों में अपने शुद्ध रूप में लिया गया एक व्यक्तिगत रासायनिक यौगिक का एक तिल जो स्थिर है ये शर्तें (यदि कोई विशेष आरक्षण नहीं है)। कभी-कभी मानक राज्य को नामित करने के लिए ऊपरी अनुक्रमणिका में एक क्रासलाइन प्रतीक "ओ" का उपयोग करना; यहूदी की सिफारिशों के मुताबिक, भौतिक रसायन विज्ञान में पदनामों के उपयोग पर, मानक राज्य को इंगित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले क्रॉस और गैर-परिपूर्ण "ओ" प्रतीक समान रूप से स्वीकार्य हैं। साहित्य में, मानक Enthalpy का एक और पदनाम पाया जाता है - δ एच ओ
  2 9 8.15, जहां साइन "ओ" एक वायुमंडल (या कुछ हद तक, मानक परिस्थितियों के लिए), और 2 9 8.15 - तापमान के दबाव की समानता को इंगित करता है। कभी-कभी सूचकांक "ओ" का उपयोग उन मूल्यों के लिए किया जाता है स्वच्छ पदार्थस्टेजिंग करके कि मानक थर्मोडायनामिक मान केवल उनके द्वारा निरूपित किया जा सकता है जब यह स्पष्ट हो कि मानक राज्य को मानक राज्य के रूप में चुना जाता है। मानक भी बनाया जा सकता है, उदाहरण के लिए, बेहद पतला समाधान में पदार्थ की स्थिति।

  सरल पदार्थों के गठन का उत्साह शून्य के बराबर लिया जाता है, शिक्षा के उत्साही के शून्य मूल्य के साथ एक सामंजस्यपूर्ण राज्य टिकाऊ से संबंधित है टी \u003d 2 9 8.15 के।। उदाहरण के लिए, क्रिस्टलीय राज्य में आयोडीन के लिए Δ एच ओ (I 2, टीवी) \u003d 0 KJ / MOL, और तरल आयोडीन के लिए Δ एच ओ (I 2, G) \u003d 22 KJ / MOLE। मानक स्थितियों के तहत सरल पदार्थों के गठन का उत्साह उनकी मुख्य ऊर्जा विशेषताओं हैं।

  किसी भी प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव सभी उत्पादों के गठन की गर्मी और इस प्रतिक्रिया में सभी अभिकर्मकों के गठन की गर्मी के योग के बीच एक अंतर है (ग्रेस कानून का परिणाम):

  Δ एच ओ रिएक्शन \u003d δδ एचओ
  एफ (उत्पाद) - δδ एचओ
  एफ (अभिकर्मकों)।

  थर्माकेमिकल प्रभाव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में शामिल किया जा सकता है। रासायनिक समीकरण जिनमें अलग या अवशोषित गर्मी की मात्रा इंगित की जाती है उन्हें थर्मोकेमिकल समीकरण कहा जाता है। पर्यावरण में गर्मी की रिहाई के साथ प्रतिक्रियाएं नकारात्मक थर्मल प्रभाव हैं और उन्हें एक्सोथर्मिक कहा जाता है। गर्मी अवशोषण के साथ प्रतिक्रियाओं में सकारात्मक थर्मल प्रभाव होता है और उन्हें एंडोथर्मिक कहा जाता है। थर्मल प्रभाव आमतौर पर प्रतिक्रियाकृत स्रोत पदार्थ की प्रार्थना करने के लिए संदर्भित करता है, जिसमें stoichiometric गुणांक अधिकतम है।

  थर्मल प्रभाव (Enthalpy) प्रतिक्रिया की तापमान निर्भरता

  प्रतिक्रिया के उत्साह की तापमान निर्भरता की गणना करने के लिए, प्रतिक्रिया में शामिल पदार्थों की दाढ़ी गर्मी क्षमता को जानना आवश्यक है। बढ़ते तापमान के साथ प्रतिक्रिया के उत्साही को बदलें टी 1 होना टी 2 की गणना किरचॉफ के कानून के अनुसार की जाती है (यह माना जाता है कि इस तापमान सीमा में, दाढ़ी गर्मी क्षमता तापमान पर निर्भर नहीं होती है और कोई चरण परिवर्तन नहीं होता है):

  Δ एच (टी 2) \u003d δ एच (टी 1) + ∫ 1 2 δ सी पी (टी 1, टी 2) डी (टी)। (\\ Displaystyle \\ delta (एच (टी_ (2))) \u003d \\ delta (एच (टी_ (1))) + \\ int \\ सीमा _ (1) ^ (2) (\\ DELTA (C_ (P)) (T_ (1) (,) t_ (2)) d (t))।)

  यदि चरण परिवर्तन इस तापमान सीमा में होते हैं, तो गणना करते समय संबंधित परिवर्तनों की गर्मी को ध्यान में रखना आवश्यक है, साथ ही ऐसे परिवर्तनों से गुजरने वाले पदार्थों की गर्मी क्षमता की तापमान निर्भरता में परिवर्तन को ध्यान में रखना आवश्यक है:

  Δ एच (टी 2) \u003d δ एच (टी 1) + ∫ 1 टी φ δ सी पी (टी 1, टी φ) डी (टी) + ∫ टी φ 2 δ सी पी (टी φ, टी 2) डी (टी), (\\ displaystyle \\ delta (एच (टी_ (2))) \u003d \\ डेल्टा (एच (टी_ (1))) + \\ int \\ limits _ (1) ^ (t _ (\\ Varphi)) (\\ DELTA (C_ ( पी)) (टी_ (1) (,) टी _ (\\ Varphi)) d (t)) + \\ int \\ limits _ (t _ (\\ Varphi)) ^ (2) (\\ DELTA (C_ (P)) (T _ (\\ Varphi) () t_ (2)) d (t)),)

  कहा पे Δ सी पी।(टी 1 , टी φ) - तापमान सीमा में गर्मी क्षमता में परिवर्तन टी 1 चरण संक्रमण तापमान के लिए; Δ सी पी।(टी φ , टी 2) - चरण संक्रमण के तापमान से अंतिम तापमान तक तापमान सीमा में गर्मी क्षमता में परिवर्तन, और टी Φ - चरण संक्रमण तापमान।

  मानक entalpia दहन - Δ एचके बारे में
  पहाड़ों, उच्चतम ऑक्सीकरण में ऑक्सीजन के गठन के लिए ऑक्सीजन में एक प्रार्थना प्रतिक्रिया के दहन प्रतिक्रिया का थर्मल प्रभाव। गैर-दहनशील पदार्थों के दहन की गर्मी शून्य के बराबर ली जाती है।

  मानक Enhaulpia विघटन - Δ एचके बारे में
  छह, विघटन प्रक्रिया का थर्मल प्रभाव 1 असीमित बड़ी मात्रा में विलायक में प्रार्थना करना। यह क्रिस्टल जाली के विनाश और हाइड्रेशन (या गैर-जलीय समाधानों के लिए सॉल्यूशन की गर्मी) के विनाश की गर्मी से आकार लेता है, जिसे गठन के साथ घुलनशील पदार्थ के अणुओं या आयनों के साथ विलायक अणुओं की बातचीत से प्रतिष्ठित किया जाता है परिवर्तनीय संरचना के यौगिकों में से - हाइड्रेट्स (सॉल्वैंट्स)। क्रिस्टल जाली का विनाश आमतौर पर एक एंडोथर्मिक प्रक्रिया है - Δ एच सोल। \u003e 0।, और हाइड्रेशन आयनों - exothermic, Δ एच हीड्रा< 0 । मूल्यों के अनुपात के आधार पर δ एच सोल। और δ। एच हीड्रा विघटन के उत्साही में सकारात्मक और नकारात्मक मूल्य दोनों हो सकते हैं। तो पोटेशियम क्रिस्टलीय हाइड्रॉक्साइड का विघटन गर्मी रिलीज के साथ है:

  Δ एच के बारे में
  solved.koh \u003d δ। एच के बारे में
  सोल। + Δ। एच के बारे में
  हाइड्रैक.के + + एच के बारे में
  हाइड्रा .oh - \u003d -59 केजे / एमओएल।

  हाइड्रेशन के उत्साह के तहत δ एच हीड्रा यह गर्मी होने के लिए समझा जाता है, जो वैक्यूम से समाधान में 1 प्रार्थना आयनों को स्थानांतरित करते समय प्रतिष्ठित होता है।

  मानक enthhalpy तटस्थता Δ एच के बारे में
  न्यूट्रे। - मानक परिस्थितियों के तहत 1 प्रार्थना पानी के गठन के साथ मजबूत एसिड और आधार की बातचीत की उत्साह प्रतिक्रिया:

  एचसीएल + NAOH \u003d NACL + H 2 o H + + OH - \u003d H 2 O, δ एच के बारे में
  न्यूट्रे। \u003d -55.9 केजे / मोल

  मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स के केंद्रित समाधानों के लिए मानक तटस्थता enghalpy δ के मूल्य में परिवर्तन के कारण आयनों की एकाग्रता पर निर्भर करता है, एच के बारे में
  पतला होने पर हाइड्रेशन आयन।

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  1. , से। 450।
  2. , से। सोलह।
  3. , से। 522-523।
  4. , से। 290।
  5. , से। 21।
  6. , से। 17, 63।
  7. , से। 311।
  8. , से। 174।
  9. , से। 6।
  10. एक साधारण थर्मोडायनामिक सिस्टम की स्थिति (एक ऐसी स्थिति में गैसों और आइसोट्रोपिक तरल पदार्थ जहां सतह के प्रभाव और बाहरी बिजली क्षेत्रों की उपस्थिति को उपेक्षित किया जा सकता है) पूरी तरह से इसकी मात्रा, सिस्टम में दबाव और प्रणाली के घटकों के द्रव्यमान द्वारा दिया जाता है पदार्थों की।
  11. , से। 143।
  12. , से। 103।
  13. असीम रूप से छोटा ( प्राथमिक, infinitezimal) वे एक ऐसी प्रक्रिया कहते हैं जिसके लिए सिस्टम के प्रारंभिक और अंतिम राज्य के बीच का अंतर असीम रूप से छोटा है।
  14. गर्मी के नीचे सीमा सतह (गर्मी देखें) के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण के परिणामस्वरूप सिस्टम की ऊर्जा में बदलाव आया है।
  15. , से। आठ।
  16. , से। 114।
  17. , से। 54।
  18. , पी। चौदह।
  19. , से। 31।
  20. , पी। 36
  21. , से। 257।
  22. , से। 125।
  23. , से। ग्यारह।
  24. , से। 87।
  25. , से। 10।
  26. , से। 127।
  27. , से। 128।
  28. तथ्य यह है कि अंतिम स्थिति वास्तविकता में अटूट हो सकती है, इस समीक्षा के संबंध में कोई फर्क नहीं पड़ता।
  29. , से। 130।
  30. , से। 24।
  31. , से। 17।