Na termo ručke Proučavanje toplinske izmjene provesti u reakcijama između dvije ili više vrsta. Smatra se bitnim dijelom termodinamike, koji proučava transformaciju topline i drugih vrsta energije kako bi se razumio smjer u kojem se procesi razvijaju i kako njihova energija varira.
Isto tako, ključno je shvatiti da toplina uključuje prijenos toplinske energije koji se događa između dva tijela, kada su ona na različitim temperaturama; dok je toplinska energija ona koja je povezana sa slučajnim kretanjem koje posjeduju atomi i molekule.
Germain Hess, tvorac Hessovog zakona, temeljnog za termokemiju
Stoga je, kako se u gotovo svim kemijskim reakcijama energija apsorbira ili oslobađa pomoću topline, analiza fenomena koja se događaju termokemijom od velike važnosti.
Što proučava termokemija?
Kao što je ranije napomenuto, termokemija proučava energetske promjene u obliku topline koji nastaju u kemijskim reakcijama ili kada se događaju procesi koji uključuju fizičke transformacije.
U tom je smislu potrebno razjasniti određene pojmove unutar predmeta radi boljeg razumijevanja istog.
Na primjer, pojam "sustav" odnosi se na specifični segment svemira koji se proučava, pri čemu se "svemir" shvaća kao razmatranje sustava i njegove okoline (svega vanjskog).
Dakle, sustav se obično sastoji od vrsta koje su uključene u kemijske ili fizičke transformacije koje se događaju u reakcijama. Ovi se sustavi mogu svrstati u tri vrste: otvoreni, zatvoreni i izolirani.
- Otvoreni sustav je onaj koji omogućava prijenos materije i energije (topline) sa okolinom.
- U zatvorenom sustavu postoji razmjena energije, ali ne i materije.
- U izoliranom sustavu ne postoji prijenos tvari ili energije u obliku topline. Ti su sustavi poznati i kao "adijabatski".
zakoni
Zakoni termokemije usko su povezani s Laplaceovim i Lavoisierovim zakonom, kao i Hess-ovim zakonom, koji su prethodnici prvog zakona termodinamike.
Princip koji su iznijeli francuski Antoine Lavoisier (važan kemičar i plemić) i Pierre-Simon Laplace (poznati matematičar, fizičar i astronom) ocjenjuju da "promjena energije koja se očituje u bilo kojoj fizičkoj ili kemijskoj transformaciji ima jednaku veličinu i značenje suprotno promjeni energije inverzne reakcije “.
Hessov zakon
Na isti način, zakon koji je izradio ruski kemičar podrijetlom iz Švicarske, Germain Hess, kamen je temeljac za objašnjenje termokemije.
To se načelo temelji na njegovoj interpretaciji zakona očuvanja energije, koji se odnosi na činjenicu da se energija ne može stvoriti ili uništiti, nego samo transformirati.
Hessov zakon može se izreći na ovaj način: "ukupna entalpija u kemijskoj reakciji je ista, bilo da se reakcija izvodi u jednom koraku ili u nizu od nekoliko koraka."
Ukupna entalpija se daje kao oduzimanje između zbroja entalpije proizvoda umanjeno za zbroj entalpije reaktanata.
U slučaju promjene standardne entalpije sustava (u standardnim uvjetima od 25 ° C i 1 atm), može se shematizirati u skladu sa sljedećom reakcijom:
ΔH reakcija = ΣΔH (proizvodi) - ΣΔH (reaktanti)
Drugi način da se objasni ovo načelo, znajući da se promjena entalpije odnosi na promjenu topline u reakcijama kada se one javljaju pod konstantnim pritiskom, kaže da promjena neto entalpije sustava ne ovisi o putu koji slijedi. između početnog i krajnjeg stanja.
Prvi zakon termodinamike
Ovaj je zakon toliko suštinski povezan s termokemijom da se ponekad zbunjuje koji je onaj koji je inspirirao drugi; Dakle, da bismo bacili svjetlo na ovaj zakon, treba započeti riječima da je on također ukorijenjen u načelu očuvanja energije.
Dakle, termodinamika ne samo da uzima u obzir toplinu kao oblik prijenosa energije (poput termokemije), već uključuje i druge oblike energije, poput unutarnje energije (U).
Varijacija unutarnje energije sustava (ΔU) dana je razlikom između početnog i završnog stanja (kao što je vidljivo u Hess-ovom zakonu).
Uzimajući u obzir da se unutarnja energija sastoji od kinetičke energije (kretanja čestica) i potencijalne energije (interakcije između čestica) istog sustava, može se zaključiti da postoje i drugi faktori koji doprinose proučavanju stanja i svojstava svakog sustav.
Prijave
Termokemija ima višestruku primjenu, neke od njih bit će spomenute u nastavku:
- Određivanje promjena energije u određenim reakcijama pomoću kalorimetrije (mjerenje promjena topline u određenim izoliranim sustavima).
- Oduzimanje promjena entalpije u sustavu, čak i kad se one ne mogu prepoznati izravnim mjerenjem.
- Analiza eksperimentalnih prijenosa topline kada se s prijelaznim metalima formiraju organometalni spojevi.
- Proučavanje energetskih transformacija (u obliku topline) danih u koordinacijskim spojevima poliamina s metalima.
- Određivanje entalpije metalno-kisikove veze β-diketona i β-diketonata vezanih na metale.
Kao i u prethodnim primjenama, termokemija se može koristiti za određivanje velikog broja parametara povezanih s drugim vrstama energije ili državnim funkcijama, koji su oni koji definiraju stanje sustava u određenom trenutku.
Termokemija se koristi i u istraživanju brojnih svojstava spojeva, kao u titracijskoj kalorimetriji.
Reference
- Wikipedia. (SF). Termokemija. Oporavilo s en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Kemija, deveto izdanje. Meksiko: McGraw-Hill.
- LibreTexts. (SF). Termokemija - pregled. Preuzeto s chem.libretexts.org
- Tyagi, P. (2006). Termokemija. Oporavak od books.google.co.ve
- Ribeiro, MA (2012). Termokemija i njezine primjene u kemijskim i biokemijskim sustavima. Dobiveno iz books.google.co.ve
- Singh, NB, Das, SS i Singh, AK (2009). Fizička kemija, svezak 2. Preuzeto iz books.google.co.ve