Enthalpía

Apa entalpi?

Itu Enthalpía Ini adalah sifat termodinamika yang variasinya, di bawah kondisi suhu dan tekanan yang konstan, menentukan energi kalori suatu zat atau sistem yang terkait dengan reaksi kimia atau proses fisik. Menjadi fungsi negara, itu diwakili dengan surat di Capital H, menjadi variasinya.

Ini adalah salah satu sifat ekstensif paling mendasar untuk mempelajari termokimia dari banyak reaksi; Artinya, kita berbicara tentang detasemen atau penyerapan panas antara media reaksi dan lingkungannya. Dengan demikian, kita mengatakan bahwa reaksi adalah eksotermik jika ΔH -nya negatif (ΔH 0).

Perubahan entalpi dalam pencairan es adalah positif, menunjukkan bahwa es menyerap panas dari lingkungan untuk bergerak ke keadaan cair, air

Es, misalnya, memiliki entalpi, h_Es, Sementara air juga memiliki entalpi sendiri, h_air. Saat es meleleh, variasi entalpi terjadi, disebut ΔH_Fus atau panas mencair (h_air-H_Es). Air entalpi lebih unggul dari es, menyebabkan ΔH_Fus Karena es adalah positif dan memiliki nilai +6.01 kJ/mol.

Entalpi dan variasinya biasanya diekspresikan dalam unit joule atau kalori. Perubahan entalpi +6.01 kJ/mol menunjukkan bahwa mol es harus menyerap 6.01 kJ energi kalori atau panas untuk meleleh.

Bagaimana entalpia dihitung?

Entalpi dan variasinya

Entalpi itu sendiri tidak terhitung, karena tergantung pada variabel yang sulit diukur dengan tepat. Perbandingan yang baik adalah dengan ingin mengukur volume total lautan: akan selalu ada bagian -bagiannya di bawah bumi atau tersebar di antara benua. Oleh karena itu, dan dalam praktiknya, H tidak dapat ditentukan; Tapi ya ΔH.

Dapat melayani Anda: koloid

Untuk mencapai ekspresi matematika yang memungkinkan perhitungan ΔH, pertama -tama harus dibiarkan dari definisi mendasar entalpi:

H = u + pv

Menjadi energi internal sistem atau zat yang dimaksud, dan PV pekerjaan volume tekanan yang diberikan sistem ini pada lingkungan yang ada. Karena kami tertarik untuk menghitung ΔH dan tidak ada h, kami memiliki:

ΔH = ΔU + δ (PV)

Jika tekanan konstan, persamaan akan tetap:

ΔH = ΔU + pΔV

Kami tahu di sisi lain itu:

ΔU = Q + W

Makhluk Q Panas dan W Bekerja. Mengganti kami:

ΔH = Q + W + PΔV

Tapi selain itu, kita tahu itu:

W = - pΔV

Dan maka dari itu:

ΔH = Q  - PΔV + PΔV

ΔH = Q

Yaitu, ΔH untuk reaksi atau proses, dilakukan di bawah tekanan konstan, akan sama dengan panas Q dihasilkan atau diserap.

Reaksi perubahan entalpi

Asumsi bahwa tekanan tetap konstan dimungkinkan jika reaksi terjadi di bawah atmosfer Bumi. Misalnya, es lanskap musim dingin meleleh tanpa mengalami tekanan lain selain atmosfer kita. Di sisi lain, itu juga berlaku untuk reaksi dalam media cair, atau yang tidak menghasilkan gas dalam jumlah besar.

Reaksi ini menyerap atau melepaskan panas Q sama dengan ΔH, yang pada gilirannya, adalah perbedaan dalam entalpi antara produk dan reaktan:

ΔH = H_Produk - H_Reaktan

Jenis entalpi

Ini adalah praktik umum untuk berbicara tentang ΔH dan h seolah -olah mereka sama: keduanya disebut entalpies. Namun, ketika datang ke jenisnya, H adalah unik untuk setiap zat atau sistem; Sementara ΔH, di sisi lain, tunduk pada sifat reaksi atau proses dalam diri mereka sendiri.

Dalam hal ini, pertama -tama kita memiliki variasi entalpi positif (ΔH> 0) atau negatif (ΔH <0); unas corresponden a los procesos o reacciones endotérmicos (se enfrían los alrededores), mientras las segundas tienen que ver con los procesos o reacciones exotérmicos (se calientan los alrededores).

Itu dapat melayani Anda: nitrobenzene (c6h5n2): struktur, sifat, penggunaan, risiko

Tanda '+' atau '-' yang menyertai ΔH memberi tahu kita karena itu jika ada pembebasan atau penyerapan panas dalam reaksi atau proses tertentu; yang memiliki karakteristik ΔH mereka, sebagai bagian dari sifat termokimia mereka.

Kami memiliki infinitas jenis entalpi, yang dapat diklasifikasikan menurut proses fisik atau reaksi kimia.

Proses fisik

Ubah entalpi fase

Zat perlu menyerap atau melepaskan panas untuk bergerak dari fase material atau material (padat, cair atau gas) ke yang lain. Misalnya, es menyerap panas untuk meleleh, jadi entalpi untuk perubahan fase ini sesuai dengan fusi, ΔH_Fus, Juga disebut panas panas laten.

Entalpi pembubaran atau campuran

Zat ketika dilarutkan atau dicampur dalam media pelarut dapat menyerap atau melepaskan panas, sehingga memiliki entalpi ΔH_Dis atau ΔH_Mencampur.

Reaksi kimia

Melatih entalpi

Itu adalah panas yang terkait, ΔHº_F, ke pembentukan senyawa, khususnya satu tahi lalat, dari elemen konstituennya dalam kondisi standar tekanan dan suhu (t = 298.15 K dan p = 1 atm).

Dekomposisi entalpi

Itu adalah panas yang terkait, ΔH_des, dengan degradasi senyawa dalam zat yang lebih kecil dan sederhana. Umumnya positif, karena panas diperlukan untuk memecahkan ikatan molekul.

Entalpi hidrogenasi

Itu adalah panas yang terkait, ΔH_H, Untuk kecanduan molekul hidrogen pada senyawa, biasanya hidrokarbon.

Entalpi pembakaran

Itu adalah panas yang dilepaskan, ΔH_sisir, Saat zat terbakar bereaksi dengan oksigen. Itu negatif, karena panas dan cahaya dilepaskan (api).

Itu dapat melayani Anda: massa atom: definisi, tipe, cara menghitungnya, contoh

Contoh entalpi

Akhirnya, sebutkan beberapa contoh spesifik entalpi akan dibuat:

Pembakaran metana

Ch₄ + 2₂ → co₂ + 2h₂SALAH SATU

ΔH = -890.3 kJ/mol

Yaitu, satu mol cho₄ Saat pembakaran membebaskan 890.3 kJ energi kalori.

Hidrogenasi etilen

Ch₂= Ch₂ + H₂ → Ch₃Ch₃

ΔH = -136 kJ/mol

Lingkungan etilena melepaskan 136 kj panas saat hidrogen menjadi etana.

Garam dalam air

Garam meja, NaCl, larut dalam air untuk memisahkan ion Na⁺ dan Cl^- jaringan kristal dan mengelilingi (hidrat) molekul air:

NaCl → NA⁺(Ac) + cl^-(AC)

ΔH = +3.87 kJ/mol

Yaitu, melarutkan garam dalam air, sesuai untuk mendinginkan kaca atau wadah. Namun, jumlah panas yang diserap sangat kecil, jadi tangan kita hanya akan merasakan sedikit perubahan suhu.

Pembubaran kalium klorat dalam air

Di sisi lain, kalium klorat, kclo₃, Itu memang memiliki ΔH_Dis sangat positif:

Kcl₃(s) → k⁺(ac) + clo₃^-(AC)

ΔH = +41.38 kJ/mol

Yang berarti melarutkan dalam air yang diserapnya sangat panas. Dan oleh karena itu, wadah akan mendingin secara signifikan, dan kita akan melihat bahwa uap air di sekitarnya akan melembabkan permukaan luarnya.

Referensi

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (Edisi ke -8.). Pembelajaran Cengage.
2. Wikipedia. (2020). Entalpi. Diperoleh dari: di.Wikipedia.org
3. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (28 Agustus 2020). Definisi entalpi dalam kimia dan fisika. Pulih dari: thinkco.com
4. Andrew Rader Studios. (2015). Energi dan entalpi. Pulih dari: fisika4kids.com
5. Kiddle. (2020). Fakta entalpi untuk anak -anak. Diperoleh dari: Fakta.Kiddle.bersama
6. Admin. (21 Desember 2010). Entalpi. Pulih dari: bahan kimia oksiorganik.com
7. María Estela Raffino. (11 Juli 2020). Konsep Entalpia. Pulih dari: konsep.dari