Pag-usapan natin kung ano ang init ng pagbuo, at tukuyin din ang mga kundisyong iyon na tinatawag na pamantayan. Upang maunawaan ang isyung ito, malalaman natin ang mga pagkakaiba sa pagitan ng simple at kumplikadong mga sangkap. Upang pagsama-samahin ang konsepto ng "init ng pagbuo", isaalang-alang ang mga partikular na kemikal na equation.
Karaniwang enthalpy ng pagbuo ng mga substance
Sa reaksyon ng pakikipag-ugnayan ng carbon sa gaseous hydrogen, 76 kJ ng enerhiya ang inilalabas. Sa kasong ito, ang figure na ito ay ang thermal effect ng isang kemikal na reaksyon. Ngunit ito rin ang init ng pagbuo ng methane molecule mula sa mga simpleng substance. "Bakit?" - tanong mo. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga unang bahagi ay carbon at hydrogen. 76 kJ / mol ang magiging enerhiya na tinatawag ng mga chemist na "heat of formation".
Mga talahanayan ng data
Sa thermochemistry, maraming mga talahanayan na nagpapahiwatig ng init ng pagbuo ng iba't ibang kemikal mula sa mga simpleng substance. Halimbawa, ang init ng pagbuo ng isang substance na ang formula ay CO2, sa gaseous stateay may index na 393.5 kJ/mol.
Praktikal na halaga
Bakit natin kailangan ang mga pagpapahalagang ito? Ang init ng pagbuo ay isang halaga na ginagamit kapag kinakalkula ang epekto ng init ng anumang proseso ng kemikal. Upang maisakatuparan ang mga naturang kalkulasyon, kakailanganin ang paglalapat ng batas ng thermochemistry.
Thermochemistry
Siya ang pangunahing batas na nagpapaliwanag sa mga proseso ng enerhiya na naobserbahan sa proseso ng isang kemikal na reaksyon. Sa panahon ng pakikipag-ugnayan, ang mga pagbabagong husay ay sinusunod sa reacting system. Ang ilang mga sangkap ay nawawala, ang mga bagong sangkap ay lilitaw sa halip. Ang ganitong proseso ay sinamahan ng isang pagbabago sa panloob na sistema ng enerhiya, na nagpapakita ng sarili sa anyo ng trabaho o init. Ang gawaing nauugnay sa pagpapalawak ay may pinakamababang tagapagpahiwatig para sa mga pagbabagong kemikal. Ang init na inilabas sa pagbabago ng isang bahagi sa isa pang sangkap ay maaaring malaki.
Kung isasaalang-alang natin ang iba't ibang pagbabago, halos lahat ay mayroong pagsipsip o pagpapalabas ng isang tiyak na halaga ng init. Upang ipaliwanag ang mga nagaganap na phenomena, isang espesyal na seksyon ang ginawa - thermochemistry.
Hess' Law
Salamat sa unang batas ng thermodynamics, naging posible na kalkulahin ang thermal effect depende sa mga kondisyon ng isang kemikal na reaksyon. Ang mga kalkulasyon ay batay sa pangunahing batas ng thermochemistry, katulad ng batas ng Hess. Ibinigay namin ang pagbabalangkas nito: ang thermal effect ng isang kemikal na pagbabagonauugnay sa kalikasan, sa una at huling estado ng bagay, hindi ito nauugnay sa paraan ng pagsasakatuparan ng pakikipag-ugnayan.
Ano ang sumusunod mula sa pananalitang ito? Sa kaso ng pagkuha ng isang tiyak na produkto, hindi na kailangang gumamit lamang ng isang opsyon sa pakikipag-ugnayan, posible na isagawa ang reaksyon sa iba't ibang paraan. Sa anumang kaso, gaano man mo makuha ang nais na sangkap, ang thermal effect ng proseso ay magiging parehong halaga. Upang matukoy ito, kinakailangan upang buod ang mga thermal effect ng lahat ng intermediate transformations. Salamat sa batas ni Hess, naging posible na magsagawa ng mga kalkulasyon ng mga numerical indicator ng thermal effect, na imposibleng isagawa sa isang calorimeter. Halimbawa, ang dami ng init ng pagbuo ng carbon monoxide substance ay kinakalkula ayon sa batas ni Hess, ngunit hindi mo ito matutukoy sa pamamagitan ng mga ordinaryong eksperimento. Iyon ang dahilan kung bakit napakahalaga ng mga espesyal na talahanayan ng thermochemical, kung saan ang mga numerong halaga ay ipinasok para sa iba't ibang mga sangkap, na tinutukoy sa ilalim ng mga karaniwang kondisyon
Mahahalagang puntos sa mga kalkulasyon
Dahil ang init ng pagbuo ay ang thermal effect ng reaksyon, ang estado ng pagsasama-sama ng pinag-uusapang substance ay partikular na kahalagahan. Halimbawa, kapag gumagawa ng mga sukat, kaugalian na isaalang-alang ang grapayt, sa halip na brilyante, bilang karaniwang estado ng carbon. Ang presyon at temperatura ay isinasaalang-alang din, iyon ay, ang mga kondisyon kung saan unang matatagpuan ang mga tumutugon na sangkap. Ang mga pisikal na dami na ito ay maaaring magkaroon ng malaking epekto sa pakikipag-ugnayan, pagtaas o pagbaba ng halaga ng enerhiya. Para sa mga pangunahing kalkulasyon,thermochemistry, kaugalian na gumamit ng mga partikular na tagapagpahiwatig ng presyon at temperatura.
Mga Karaniwang Kundisyon
Dahil ang init ng pagbuo ng isang substance ay ang pagtukoy ng magnitude ng epekto ng enerhiya sa ilalim ng mga karaniwang kundisyon, hiwalay namin ang mga ito. Ang temperatura para sa mga kalkulasyon ay pinili 298 K (25 degrees Celsius), presyon - 1 kapaligiran. Bilang karagdagan, ang isang mahalagang punto na nagkakahalaga ng pagbibigay pansin ay ang katotohanan na ang init ng pagbuo para sa anumang mga simpleng sangkap ay zero. Ito ay lohikal, dahil ang mga simpleng sangkap ay hindi bumubuo sa kanilang sarili, ibig sabihin, walang paggasta ng enerhiya para sa kanilang pagbuo.
Mga elemento ng thermochemistry
Ang seksyong ito ng modernong chemistry ay may partikular na kahalagahan, dahil dito isinasagawa ang mahahalagang kalkulasyon, ang mga partikular na resulta ay nakuha na ginagamit sa thermal power engineering. Sa thermochemistry, mayroong maraming mga konsepto at termino na mahalaga upang gumana upang makuha ang ninanais na mga resulta. Ang enthalpy (ΔH) ay nagpapahiwatig na ang pakikipag-ugnayan ng kemikal ay naganap sa isang saradong sistema, walang impluwensya sa reaksyon mula sa iba pang mga reagents, ang presyon ay pare-pareho. Ang paglilinaw na ito ay nagbibigay-daan sa amin na pag-usapan ang tungkol sa katumpakan ng mga kalkulasyong ginawa.
Depende sa kung anong uri ng reaksyon ang isinasaalang-alang, ang magnitude at sign ng nagreresultang thermal effect ay maaaring mag-iba nang malaki. Kaya, para sa lahat ng mga pagbabagong kinasasangkutan ng agnas ng isang kumplikadong sangkap sa ilang mas simpleng mga bahagi, ipinapalagay ang pagsipsip ng init. Ang mga reaksyon ng pagsasama-sama ng maraming panimulang sangkap sa isa, mas kumplikadong produkto ay sinamahan ngnaglalabas ng malaking halaga ng enerhiya.
Konklusyon
Kapag nilutas ang anumang problemang thermochemical, ang parehong algorithm ng mga aksyon ang ginagamit. Una, ayon sa talahanayan, para sa bawat paunang bahagi, pati na rin para sa mga produkto ng reaksyon, ang halaga ng init ng pagbuo ay tinutukoy, hindi nalilimutan ang estado ng pagsasama-sama. Dagdag pa, armado ng batas ni Hess, bumubuo sila ng equation para matukoy ang gustong halaga.
Dapat na bigyan ng espesyal na pansin ang pagsasaalang-alang sa mga stereochemical coefficient na umiiral sa harap ng mga inisyal o panghuling sangkap sa isang partikular na equation. Kung mayroong mga simpleng sangkap sa reaksyon, kung gayon ang kanilang karaniwang mga init ng pagbuo ay katumbas ng zero, iyon ay, ang mga naturang sangkap ay hindi nakakaapekto sa resulta na nakuha sa mga kalkulasyon. Subukan nating gamitin ang natanggap na impormasyon sa isang partikular na reaksyon. Kung kukunin natin bilang isang halimbawa ang proseso ng pagbuo ng purong metal mula sa iron oxide (Fe3+) sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa grapayt, pagkatapos ay makikita mo ang mga halaga sa reference book ng karaniwang init ng pagbuo. Para sa iron oxide (Fe3+) ito ay magiging –822.1 kJ/mol, para sa graphite (isang simpleng substance) ito ay katumbas ng zero. Bilang resulta ng reaksyon, nabuo ang carbon monoxide (CO), kung saan ang tagapagpahiwatig na ito ay may halaga na 110.5 kJ / mol, at para sa inilabas na bakal, ang init ng pagbuo ay tumutugma sa zero. Ang rekord ng karaniwang init ng pagbuo ng isang naibigay na pakikipag-ugnayan ng kemikal ay nailalarawan bilang mga sumusunod:
ΔHo298=3× (–110.5) – (–822.1)=–331.5 + 822.1=490.6 kJ.
Pagsusuriang numerical na resulta na nakuha ayon sa batas ng Hess, makakagawa tayo ng lohikal na konklusyon na ang prosesong ito ay isang endothermic transformation, ibig sabihin, kinasasangkutan nito ang paggasta ng enerhiya para sa reaksyon ng pagbabawas ng iron mula sa trivalent oxide nito.
