Nhiệt hóa học Những nghiên cứu, Luật và Ứng dụng

các nhiệt hóa học chịu trách nhiệm nghiên cứu các sửa đổi nhiệt lượng được thực hiện trong các phản ứng giữa hai hoặc nhiều loài. Nó được coi là một phần thiết yếu của nhiệt động lực học, nghiên cứu sự biến đổi nhiệt và các loại năng lượng khác để hiểu hướng phát triển của quá trình và năng lượng của chúng thay đổi như thế nào.

Ngoài ra, điều cần thiết là phải hiểu rằng nhiệt liên quan đến việc truyền năng lượng nhiệt xảy ra giữa hai cơ thể, khi chúng ở nhiệt độ khác nhau; trong khi năng lượng nhiệt là năng lượng liên quan đến chuyển động ngẫu nhiên mà các nguyên tử và phân tử sở hữu.

Do đó, vì trong hầu hết tất cả các phản ứng hóa học, năng lượng được hấp thụ hoặc giải phóng bằng phương pháp nhiệt, điều rất quan trọng là phân tích các hiện tượng xảy ra thông qua hóa học nhiệt.

Chỉ số

• 1 nghiên cứu nhiệt hóa học?
• 2 luật
  • 2.1 Luật của Hess
  • 2.2 Định luật đầu tiên của nhiệt động lực học
• 3 ứng dụng
• 4 tài liệu tham khảo

Những gì nghiên cứu nhiệt hóa học?

Như đã lưu ý trước đây, nhiệt hóa học nghiên cứu sự thay đổi năng lượng dưới dạng nhiệt xảy ra trong các phản ứng hóa học hoặc khi các quá trình liên quan đến biến đổi vật lý xảy ra.

Theo nghĩa này, cần làm rõ một số khái niệm trong chủ đề để hiểu rõ hơn về nó.

Ví dụ, thuật ngữ "hệ thống" dùng để chỉ phân đoạn cụ thể của vũ trụ đang được nghiên cứu, có nghĩa là "vũ trụ" xem xét hệ thống và môi trường xung quanh (mọi thứ bên ngoài này).

Vì vậy, một hệ thống thường bao gồm các loài liên quan đến các biến đổi hóa học hoặc vật lý xảy ra trong các phản ứng. Các hệ thống này có thể được phân thành ba loại: mở, đóng và cách ly.

- Một hệ thống mở là một hệ thống cho phép truyền vật chất và năng lượng (nhiệt) với môi trường xung quanh.

- Trong một hệ thống kín có sự trao đổi năng lượng nhưng không quan trọng.

- Trong một hệ cô lập, không có sự chuyển giao vật chất hoặc năng lượng dưới dạng nhiệt. Các hệ thống này còn được gọi là "tin tưởng".

Pháp luật

Các định luật nhiệt hóa học được liên kết chặt chẽ với định luật Laplace và Lavoisier, cũng như định luật Hess, là tiền thân của định luật nhiệt động lực học đầu tiên.

Nguyên lý được trình bày bởi Antoine Lavoisier (nhà hóa học và nhà quý tộc quan trọng) và Pierre-Simon Laplace (nhà toán học, vật lý học và nhà thiên văn học nổi tiếng) lưu ý rằng "sự thay đổi năng lượng biểu hiện trong bất kỳ sự biến đổi vật lý hoặc hóa học nào có độ lớn và ý nghĩa như nhau trái với sự thay đổi năng lượng của phản ứng ngược ".

Luật của Hess

Theo cùng một thứ tự các ý tưởng, định luật do nhà hóa học người Nga có nguồn gốc từ Thụy Sĩ, Germain Hess, là nền tảng cho việc giải thích về nhiệt hóa học.

Nguyên tắc này dựa trên sự giải thích của nó về định luật bảo toàn năng lượng, trong đó đề cập đến thực tế là năng lượng không thể được tạo ra hoặc bị phá hủy, chỉ được chuyển đổi.

Định luật của Hess có thể được ban hành theo cách này: "tổng entanpy trong phản ứng hóa học là như nhau, cho dù phản ứng được thực hiện trong một bước hay theo một vài bước".

Tổng entanpy được đưa ra dưới dạng phép trừ giữa tổng entanpy của các sản phẩm trừ tổng entanpy của các chất phản ứng.

Trong trường hợp thay đổi entanpy tiêu chuẩn của một hệ thống (trong điều kiện tiêu chuẩn 25 ° C và 1 atm), nó có thể được sơ đồ hóa theo phản ứng sau:

ΔH_{phản ứng} = HH_{(sản phẩm)} - ΣΔH_{(chất phản ứng)}

Một cách khác để giải thích nguyên tắc này, biết rằng sự thay đổi của entanpy đề cập đến sự thay đổi nhiệt trong các phản ứng khi chúng được đưa ra ở áp suất không đổi, nói rằng sự thay đổi entanpy ròng của hệ thống không phụ thuộc vào đường đi theo giữa trạng thái ban đầu và kết thúc.

Định luật đầu tiên của nhiệt động lực học

Định luật này thực chất liên kết với nhiệt hóa học đến nỗi đôi khi nó bị nhầm lẫn, cái này đã truyền cảm hứng cho cái khác; Vì vậy, để làm sáng tỏ luật này, chúng ta phải bắt đầu bằng cách nói rằng nó cũng có nguồn gốc từ nguyên tắc bảo tồn năng lượng.

Vì vậy, nhiệt động lực học không chỉ tính đến nhiệt như một dạng truyền năng lượng (như nhiệt hóa học), mà còn liên quan đến các dạng năng lượng khác, như năng lượng bên trong (Bạn).

Vì vậy, sự thay đổi năng lượng bên trong của một hệ thống (ΔU) được đưa ra bởi sự khác biệt giữa trạng thái ban đầu và trạng thái cuối cùng của nó (như đã thấy trong luật Hess).

Xét rằng năng lượng bên trong được cấu tạo bởi động năng (chuyển động của các hạt) và năng lượng tiềm năng (tương tác giữa các hạt) của cùng một hệ, có thể suy ra rằng có những yếu tố khác góp phần vào việc nghiên cứu trạng thái và tính chất của từng hạt hệ thống.

Ứng dụng

Nhiệt hóa học có nhiều ứng dụng, một số trong số này sẽ được đề cập dưới đây:

- Xác định sự thay đổi năng lượng trong các phản ứng nhất định thông qua việc sử dụng nhiệt lượng kế (đo lường sự thay đổi nhiệt trong các hệ cô lập nhất định).

- Khấu trừ các thay đổi enthalpy trong một hệ thống, ngay cả khi những điều này không thể được biết bằng phép đo trực tiếp.

- Phân tích sự truyền nhiệt được tạo ra bằng thực nghiệm khi các hợp chất organometallic được hình thành với các kim loại chuyển tiếp.

- Nghiên cứu biến đổi năng lượng (dưới dạng nhiệt) được đưa ra trong các hợp chất phối hợp của polyamines với kim loại.

- Xác định các entanpy của liên kết oxy-kim loại của-diketone và-diketonates liên kết với kim loại.

Như trong các ứng dụng trước, nhiệt hóa học có thể được sử dụng để xác định một số lượng lớn các tham số liên quan đến các loại năng lượng hoặc hàm trạng thái khác, là những gì xác định trạng thái của một hệ thống tại một thời điểm nhất định.

Nhiệt hóa học cũng được sử dụng trong nghiên cứu nhiều tính chất của các hợp chất, chẳng hạn như trong phép đo nhiệt lượng chuẩn độ.

Tài liệu tham khảo

1. Wikipedia. (s.f.). Nhiệt hóa học Lấy từ en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Hóa học, phiên bản thứ chín. Mexico: Đồi McGraw.
3. LibreTexts. (s.f.). Nhiệt hóa học - Một đánh giá. Lấy từ chem.libretexts.org
4. Tyagi, P. (2006). Nhiệt hóa học Lấy từ sách.google.com.vn
5. Ribeiro, M. A. (2012). Nhiệt hóa học và các ứng dụng của nó cho các hệ thống hóa học và sinh hóa. Lấy từ sách.google.com.vn
6. Singh, N. B., Das, S. S. và Singh, A. K. (2009). Hóa học vật lý, Tập 2. Lấy từ sách.google.co.ve