Hvad er den termiske effekt af reaktionen

Selvom bekendtskab med udtrykket "termisk effektkemisk reaktion "i de fleste forekommer i kemi lektioner, men det anvendes alligevel. Det er svært at forestille sig noget aktivitetsområde, hvor dette fænomen ikke ville blive brugt.

Vi giver et eksempel på kun nogle af dem, hvorDet er nødvendigt at vide, hvad den termiske effekt af reaktionen er. I øjeblikket udvikler bilindustrien i et fantastisk tempo: antallet af biler stiger årligt flere gange. Samtidig er den primære energikilde for dem benzin (alternative designs hidtil finder deres udførelsesform kun i enkeltprototyper). For at korrigere brændstoffets brændstyrke anvendes særlige additiver, som reducerer intensiteten af ​​detonering. Et levende eksempel er monomethylanilin. Når den modtages, beregnes den termiske virkning af reaktionen, hvilket i dette tilfælde er -11-19 kJ / mol.

Et andet anvendelsesområde er madindustrien. Ingen tvivl om, at enhver person var opmærksom på angivelsen af ​​kalorieindholdet i et bestemt produkt. I dette tilfælde er brændværdien og den termiske effekt af reaktionen direkte relateret, da varme frigives, når fødevaren oxideres. Korrigere din kost baseret på disse data, kan du opnå en betydelig reduktion i kropsvægt. På trods af at reaktionens varmeeffekt måles i joules, er der et direkte forhold mellem dem og kalorierne: 4 J = 1 kcal. For fødevarer er den estimerede mængde (masse) normalt angivet.

Lad os nu vende om til teorien og givedefinition. Således angiver varmeffekten mængden af ​​varme, der frigives eller absorberes af systemet, når der opstår kemiske processer i den. Det skal tages i betragtning, at der udover varme kan genereres stråling. Den kemiske reaktions termiske effekt er numerisk lig med forskellen mellem systemets energiniveauer: den indledende og den resterende. Hvis der i reaktionsprocessen absorberes varme fra det omgivende rum, sættes den endoterme proces. Følgelig er frigivelsen af ​​termisk energi karakteristisk for den eksoterme proces. De er ret enkle at skelne: Hvis værdien af ​​den samlede energi, der frigives som reaktion på reaktionen, er større end den energi, der bruges til det (for eksempel brændselsbrændstofens termiske energi), så er dette en eksoterm. Men for nedbrydning af vand og kul i hydrogen og kulilte er det nødvendigt at bruge ekstra energi på opvarmning, så dets absorption (endothermi) finder sted.

Den termiske effekt af reaktionen kan beregnes under anvendelse afkendte formler. Ved beregninger er den termiske effekt betegnet med bogstavet Q (eller DH). Forskellen i typen af ​​proces (endo eller exo), derfor Q = - DH. Termokemiske ligninger antager en indikation af termisk effekt og reagenser (korrekt og omvendt beregning). Egenskaberne ved sådanne ligninger er muligheden for at overføre størrelsen af ​​termiske virkninger og stofferne selv til forskellige dele. Det er muligt at udføre term-by-term subtraktion eller tilføjelse af formlerne selv, men under hensyntagen til stoffernes samlede tilstander.

Lad os give et eksempel på forbrændingsreaktioner af metan, kulstof, hydrogen:

1) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H20 + 890 kJ

2) C + 02 = CO2 + 394 kJ

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

Nu trækker vi 2 og 3 af 1 (højre side fra højre, venstre fra venstre).

Som følge heraf får vi:

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

Hvis alle dele multipliceres med - 1 (fjern den negative værdi), får vi:

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

Hvordan kan du fortolke resultatet? Den termiske effekt, der opstår, når methan dannes fra hydrogen og carbon, er 76 J for hver mol af den producerede gas. Det følger også af formlerne, at varmeenergien vil blive frigivet, det vil sige, det er en eksoterm proces. Sådanne beregninger gør det muligt at undgå behovet for direkte laboratorieforsøg, som ofte indebærer vanskeligheder.