الكيمياء الحرارية - المحتوى الحراري

2023 مؤلف: Jake Johnson | [email protected]. آخر تعديل: 2023-05-24 23:12

هذه الطاقة المخزنة في مواد تخضع لضغط مستمر ، نعطي اسم المحتوى الحراري ولتمثيلها نستخدم الحرف الكبير "H".

لقد رأينا بالفعل في تفاعل الحرارة (الطاقة) لكل مادة يتم تحويلها ، أو إطلاقها (تفاعل طارد للحرارة) أو امتصاصها (تفاعل ماص للحرارة). في الحالة الأولى ، كما عشنا عندما رأينا حرارة التفاعل ، سيكون المحتوى الحراري للمواد المتفاعلة أكبر من المحتوى الحراري للمنتجات ، وفي الحالة الثانية ، سيكون المحتوى الحراري للمنتجات أكبر من المواد المتفاعلة. وبالتالي ، يمكننا القول أنه أثناء التفاعل حدث تغيير في المحتوى الحراري. يتم تمثيل هذا الاختلاف على أنه "ΔH".

المحتوى الحراري لمحلول مادة

هو التغيير في المحتوى الحراري الذي يحدث أثناء انحلال مول واحد من مادة معينة في كمية معينة من المذيب ، مما يتسبب في تركيز محدد ، تخفيف غير محدود بشكل عام.

في محلول مخفف بلا حدود ، لا تؤدي إضافة المزيد من المذيبات إلى تأثير حراري ملموس. بيانات لـ H₂SO_4.

عدد مولات H_2O

حرارة المحلول في Kcal / mol عند 25 درجة مئوية

المحتوى الحراري للتحييد

هو التغير في المحتوى الحراري الذي يحدث أثناء تحييد مول واحد من H^{1 +}أيونات مع مول واحد من OH^{1- أيونات، كلاهما في المحاليل المخففة.}

للتفاعلات بين الأحماض والقواعد القوية الحرارة ثابتة ، لأن التفاعل سيكون دائمًا كما هو.

في عمليات التحييد التي تتضمن القاعدة أو الحمض أو كليهما ضعيف ، تكون القيمة التي تشير إلى التعادل أقل. يحدث هذا لأن بعض الطاقة مطلوبة لفصل جزء صغير من الجزيئات.

قوة الارتباط

الطاقة المطلوبة لكسر مول واحد من الروابط بين زوج معين من الذرات ، في الحالة الغازية.

في جزيئات مثل O₂و N_{2، حيث تحدث الروابط المزدوجة والثلاثية ، على التوالي. تشير قيمة ΔH التي تم الحصول عليها إلى الحرارة المطلوبة لكسر مول واحد من الروابط المزدوجة والثلاثية على التوالي.}

في جزيئات مثل CH_{4التي تحتوي على 4 روابط مفردة متساوية ، قسّم قيمة الحرارة التي يتم إنفاقها لكسر جميع روابط مول من الجزيئات والحصول على القيمة النسبية إلى مول واحد من روابط C - H.}

إنتروبيا

الانتروبيا هو مقدار ديناميكي حراري متعلق بدرجة اضطراب النظم. كلما زاد الانتروبيا ، زاد اضطراب النظام.

كلما ارتفع مستوى الاضطراب في النظام ، زادت كمية الطاقة التي لن نتمكن من تحويلها إلى عمل. ستقودنا هذه البيانات إلى استنتاج مفاده أنه لا يمكن تحويل كل الطاقة إلى عمل ، حيث يتم فقد جزء منها أثناء العملية.

دعونا نلقي نظرة على بعض الأمثلة:

مثال 1:

بالنظر إلى الاختلافات في المحتوى الحراري لتكوين المواد:

احسب المحتوى الحراري لتفاعل احتراق الميثان.

مثال 2:

نعني بطاقة الرابطة التغيير في المحتوى الحراري ΔH الضروري لكسر مول واحد من رابطة معينة. هذه العملية ماصة للحرارة دائمًا ، ΔH > 0. لذلك ، في العملية التي تمثلها المعادلة:

4 مولات روابط C - H مكسورة ، وبالتالي تكون طاقة الرابطة 416 KJ / mol.

معرفة العملية التي:

روابطC - C و C - H مكسورة ، ما هي قيمة طاقة الرابطة C - C؟

C₂H_{6يحتوي على 6 سندات C - H ورابط واحد C - C.}

ΔH=(C - H طاقة كسر الرابطة) + (C - C طاقة كسر الرابطة)

كما هو معروفΔHمن التفاعل وطاقة كسر رابطة C - H…