Wie Endotherme und exotherme Reaktionen zu ermitteln
Durch die Berechnung der Enthalpieänderung in einer chemischen Reaktion, können Sie bestimmen, ob die Reaktion endotherm oder exotherm ist. Chemische Reaktionen sowohl Materie und Energie umwandeln. Obwohl chemischen Gleichungen in der Regel nur die Materie Komponenten einer Reaktion, Sie können auch Wärmeenergie als Reaktant oder Produkt betrachten. Wenn Chemiker interessieren sich für Wärmestrom während einer Reaktion (und wenn die Reaktion bei konstantem Druck ausgeführt wird), können sie eine Enthalpieänderung Liste
auf der rechten Seite der Reaktionsgleichung. Bei konstantem Druck entspricht Wärmefluss Enthalpieveränderung:
Wenn der Enthalpieänderung für eine Reaktions aufgeführten negativ ist, gibt dann die Reaktionswärme, wie es geht - die Reaktion exotherme (exo = Out). Wenn der Enthalpieänderung für die Reaktion aufgeführten positiv ist, dann absorbiert die Reaktionswärme, wie es geht - die Reaktion endotherme (Endo- = In). Mit anderen Worten, lassen Sie exotherme Reaktionen Wärme als Produkt und endothermen Reaktionen Wärme verbrauchen als Reaktant.
Das Vorzeichen der
sagt Ihnen, die Richtung des Wärmeflusses, aber was ist die Größe? Die Koeffizienten einer chemischen Reaktion darstellen Moläquivalente, so dass der Wert für die aufgeführten
bezieht sich auf die Enthalpie für ein Moläquivalent der Reaktions Veränderung. Hier ein Beispiel:
Diese Reaktionsgleichung beschreibt die Verbrennung von Methan, eine Reaktion, die Sie vielleicht erwarten Wärme freizusetzen. Die Enthalpieänderung für die Reaktion aufgeführt bestätigt diese Erwartung: Für jedes Mol Methan, die 802 kJ Wärme verbrennt freigesetzt wird. Die Reaktion ist stark exotherm. Auf der Basis der Stöchiometrie der Gleichung kann man auch sagen, dass 802 kJ Wärme wird für jede 2 Mol Wasser hergestellt freigesetzt.
So Reaktion Enthalpieänderungen (oder Reaktions "Heats") sind eine nützliche Methode, chemische Veränderung zu messen oder vorherzusagen. Aber sie sind ebenso nützlich mit körperlichen Veränderungen im Umgang, wie Einfrieren und Schmelzen, Verdampfen und Kondensieren und andere. Beispielsweise Wasser (wie die meisten Substanzen) Wärme absorbiert, wie es schmilzt (oder Sicherungen) Und als es verdampft. Hier sind die molaren Enthalpien für solche Änderungen:
Molare Schmelzenthalpie:
Molare Verdampfungsenthalpie:
Die gleiche Art von Regeln gelten Änderungen für chemische Veränderungen und physikalische Veränderungen aufgeführt Enthalpie. Hier ist eine Zusammenfassung der Regeln, die für beide gelten:
Die Wärme, die durch ein Verfahren absorbiert oder freigesetzt wird, proportional zu den Molen der Substanz, die diesen Prozess zu unterziehen. Zum Beispiel, 2 Mol von verbrenne Methan Methanfreisetzung doppelt so viel Wärme wie 1 mol verbrenne.
ein Verfahren, bei Rückwärtslauf erzeugt Wärmestrom von der gleichen Größe, aber mit umgekehrtem Vorzeichen als die Vorwärts Prozess ausgeführt wird. Beispielsweise Gefrieren 1 Mol Wasser entstehen die gleiche Wärmemenge, die absorbiert wird, wenn 1 Mol Wasser schmilzt.
Try ein Beispiel: hier ist eine ausgeglichene chemische Gleichung für die Oxidation von Wasserstoffgas flüssiges Wasser zu bilden, zusammen mit dem entsprechenden Enthalpieänderung:
Wie viel elektrische Energie sind Elektrolyse von 3,76 Mol flüssigem Wasser auszuführen aufgewendet werden, dass das Wasser in Wasserstoff und Sauerstoffgas umzuwandeln?
Erstens erkennen, dass die gegebene Enthalpieänderung für die Umkehrung der Elektrolysereaktion ist, so müssen Sie das Vorzeichen von -572 kJ bis 572 kJ umkehren. Zweitens erinnern, daß Reaktionswärmen sind proportional zur Menge der Substanz Umsetzung von (2 Mol H2O in diesem Fall), so ist die Berechnung
