Ενθαλπία αντίδρασης

Question 1

Τι είναι το ΔΗ, από τι εξαρτάται και σε ποιες συνθήκες;

Answer 1

ΔΗ ονομάζουμε την μεταβολή της ενθαλπίας μιας αντίδρασης που ισούται με το απορροφούμενο ή εκλυόμενο ποσό θερμότητας q,εφόσον η αντίδραση πραγματοποιείται υπο σταθερή πίεση .ΔΕΝ είναι θερμότητα. Εξαρτάται από 3 πράγματα:
1)Φύση των αντιδρώντων (πχ ΗCγραφίτης>ΗCδιαμάντι και ΗSρομβικό>ΗSμονοκλινές)
2)Φυσική κατάσταση. Ισχύει ότι g>l>s για το ΙΔΙΟ σώμα
3)Συνθήκες P,T
Η μεταβολή της ενθαλπίας ισχύει για δεδομένες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας

Question 2

Τι ονομάζουμε ενθαλπία και τι ιδιότητες έχει;

Answer 2

Η ενθαλπία είναι μέγεθος που εξαρτάται από την ποσότητα και τις συνθήκες στις οποίες βρίσκεται το σύστημα και όχι από τον τρόπο με τον οποίο αυτό έφτασε στην συγκεκριμένη κατάσταση. Η ενθαλπία είναι επίσης καταστατική ιδιότητα.

Question 3

Τι ονομάζουμε θερμοκρασία και τι θερμότητα;

Answer 3

Θερμοκρασία είναι μέτρο κίνησης δομικών μονάδων.
Θερμότητα είναι η ενέργεια που μεταφέρεται από ένα σύστημα σε ένα άλλο λόγω διαφοράς θερμοκρασίας.

Question 4

Τι ονομάζουμε πρότυπη κατάσταση; Ποια άλλα είδη μεταβολής ενθαλπίας για ορισμένες χαρακτηριστικές περιπτώσεις υπάρχουν; Να αναφέρετε κάποια χαρακτηριστικά τους.

Answer 4

Πρότυπη κατάσταση μιας ουσίας (στοιχείου ή ένωσης) είναι η πιο σταθερή μορφή της σε:
a)Θερμοκρασία 25°C ή Τ=298 Κ
b)Πίεση 1atm
c)συγκέντρωση C=1M για διαλύματα
Η θερμοκρασία δεν παραμένει απαραίτητα σταθερή και όλες οι χημικές ουσίες βρίσκονται σε πρότυπη κατάσταση.

1)Πρότυπη ενθαλπία εξουδετέρωσης. Είναι η μεταβολή της ενθαλπίας κατά την πλήρη εξουδετέρωση 1 mol H ενός οξέος με μια βάση ή 1 mol OH μιας βάσης με ένα οξύ, σε πρότυπη κατάσταση. Παίρνει ΠΑΝΤΑ αρνητικές τιμές άρα είναι εξώθερμη. Κατά την εξουδετέρωση ασθενούς οξέος από ισχυρή βάση ή αντίστροφα, μέρος της εκλυόμενης ενέργειας δαπανάται για τη διάσταση (ή ιοντισμό) του ασθενούς ηλεκτρολύτη.

2)Πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού. Είναι η μεταβολή της ενθαλπίας κατά το σχηματισμό 1 mol της ένωσης από τα συστατικά της στοιχεία σε πρότυπη κατάσταση. Η ΔH°f των στοιχείων στην πιο σταθερή μορφή τους θεωρείται 0.Ισχύει ότι ΔΗ°=ΣΔΗ°f(προϊόντων)- ΣΔΗ°f(αντιδρώντων).ΠΡΟΣΟΧΗ! Οι σταθερότερες μορφές (κάποιων στοιχείων) είναι οι εξής: H2(g),O2(g),N2(g),F2(g),Cl2(g),Br2(l),I2(s),Hg(l).Γνωρίζουμε πως όσο πιο μικρή τιμή αλγεβρικά έχει το ΔΗf° μιας ένωσης, τόσο πιο σταθερή είναι η ένωση αυτή σε σχέση με τα συστατικά της στοιχεία.

3)Πρότυπη ενθαλπία καύσης .Είναι η μεταβολή της ενθαλπίας κατά την πλήρη καύση 1 mol της ουσίας, σε πρότυπη κατάσταση. Πάντα έχουμε έκλυση θερμότητας άρα είναι εξώθερμη αντίδραση.

Question 5

Να αναφέρτε τους νόμους της θερμοχημείας ,καθώς και δυο λόγια για τον καθένα.

Answer 5

1)Νόμος (ή αρχή) Lavoisier-Laplace
Είναι συνέπεια του πρώτου θερμοδυναμικού νόμου ή συνέπεια του θεωρήματος διατήρησης της ενέργειας σύμφωνα με το οποίο το ποσό θερμότητας που εκλύεται ή απορροφάται κατά τη σύνθεση 1 mol μιας χημικής ένωσης από τα συστατικά της στοιχεία είναι ίσο με το πόσο θερμότητας το οποίο απορροφάται ή εκλύεται κατά τη διάσπαση 1 mol της ίδιας χημικής ένωσης στα συστατικά της στοιχεία. Δηλαδή αν κατά το σχηματισμό 1 mol μιας ουσίας παρατηρείται μεταβολή ενθαλπίας ΔΗ1,κατά τη διάσπαση 1 mol της ίδιας ουσίας στα στοιχεία της παρατηρείται ΔΗ2=-ΔΗ1.

2)Νόμος του Hess
Το ποσό θερμότητας που εκλύεται ή απορροφάται σε μία χημική αντίδραση είναι το ίδιο, είτε η αντίδραση πραγματοποιείται σε ένα είτε σε περισσότερα στάδια. Είναι άμεση συνέπεια του 1ου θερμοδυναμικού νόμου.

Η γενίκευση του, αποτελεί το αξίωμα της αρχικής και τελικής κατάστασης σύμφωνα με το οποίο το ποσό θερμότητας που εκλύεται ή απορροφάται κατά τη μετάβαση ενός χημικού συστήματος από μια καθορισμένη αρχική σε μια επίσης καθορισμένη τελική κατάσταση, είναι ανεξάρτητο από τα ενδιάμεσα στάδια, με τα οποία μπορεί να πραγματοποιηθεί η μεταβολή. Με τη γενίκευση αυτή είναι δυνατό να διευρύνουμε τους θερμοχημικούς υπολογισμούς, ώστε στις μεταβολές να μπορούν να συμπεριληφθούν πλην των χημικών αντιδράσεων και φυσικές μεταβολές πχ μεταβολές χημικών καταστάσεων.

Question 6

Η πρότυπη ενθαλπία εξαρτάται από τη θερμοκρασία στην οποία πραγματοποιείται η χημική αντίδραση;

Answer 6

Η πρότυπη ενθαλπία βρίσκεται σε σταθερές συνθήκες P-T άρα δεν εξαρτάται από την θερμοκρασία.