De wetten van de thermochemie

Enthalpie en thermochemische vergelijkingen begrijpen

WLADIMIR BULGAR / Getty Images

Thermochemische vergelijkingen zijn net als andere evenwichtige vergelijkingen behalve dat ze ook de warmtestroom voor de reactie specificeren. De warmtestroom wordt rechts van de vergelijking weergegeven met het symbool ΔH. De meest voorkomende eenheden zijn kilojoules, kJ. Hier zijn twee thermochemische vergelijkingen:

H_twee(g) + ½ O_twee(g) → H_tweeO (l); ΔH = -285,8 kJ

HgO (s) → Hg (l) + ½ O_twee(g); ΔH = +90,7 kJ

Thermochemische vergelijkingen schrijven

Houd bij het schrijven van thermochemische vergelijkingen rekening met de volgende punten:

1. Coëfficiënten verwijzen naar het aantal mollen . Dus voor de eerste vergelijking is -282,8 kJ de ΔH wanneer 1 mol H_tweeO (l) wordt gevormd uit 1 mol H_twee(g) en ½ mol O_twee.
2. Enthalpie veranderingen voor een faseverandering, dus de enthalpie van een stof hangt af van of het een vaste stof, vloeistof of gas is. Zorg ervoor dat u de fase van de reactanten en producten specificeert met (s), (l) of (g) en zoek de juiste ΔH op uit de hitte van formatie tafels . Het symbool (aq) wordt gebruikt voor soorten in een waterige (waterige) oplossing.​
3. De enthalpie van een stof is afhankelijk van de temperatuur. Idealiter zou u de temperatuur moeten specificeren waarbij een reactie wordt uitgevoerd. Als je naar een tafel kijkt van vormingshits , merk op dat de temperatuur van de ΔH wordt gegeven. Voor huiswerkproblemen, en tenzij anders vermeld, wordt aangenomen dat de temperatuur 25°C is. In de echte wereld kan de temperatuur anders zijn en kunnen thermochemische berekeningen moeilijker zijn.

Eigenschappen van thermochemische vergelijkingen

Bij het gebruik van thermochemische vergelijkingen gelden bepaalde wetten of regels:

ΔH is recht evenredig met de hoeveelheid van een stof die reageert of wordt geproduceerd door een reactie.Enthalpie is recht evenredig met de massa. Dus als je de coëfficiënten in een vergelijking verdubbelt, wordt de waarde van ΔH met twee vermenigvuldigd. Bijvoorbeeld:
1. H_twee(g) + ½ O_twee(g) → H_tweeO (l); ΔH = -285,8 kJ
2. 2 H_twee(g) + O_twee(g) → 2 H_tweeO (l); ΔH = -571,6 kJ
ΔH voor een reactie is even groot maar tegengesteld in teken aan ΔH voor de omgekeerde reactie.Bijvoorbeeld:
1. HgO (s) → Hg (l) + ½ O_twee(g); ΔH = +90,7 kJ
2. Hg (l) + ½ O_twee(l) → HgO (s); ΔH = -90,7 kJ
3. Deze wet wordt vaak toegepast op: faseveranderingen , hoewel het waar is als je een thermochemische reactie omkeert.
ΔH is onafhankelijk van het aantal betrokken stappen.Deze regel heet De wet van Hess . Het stelt dat ΔH voor een reactie hetzelfde is, of het nu in één stap of in een reeks stappen plaatsvindt. Een andere manier om ernaar te kijken is om te onthouden dat ΔH een toestandseigenschap is, dus het moet onafhankelijk zijn van het pad van een reactie.
1. Als Reactie (1) + Reactie (2) = Reactie (3), dan ΔH₃= ΔH₁+ H_twee