Reaksiyaning termal ta'siri qanday?

"Kimyoviy reaktsiyaning termal ta'siri" atamasi ko'pchilikda kimyo darslarida namoyon bo'lishiga qaramasdan, u yanada kengroq qo'llaniladi. Ushbu hodisani ishlatmaslik kerak bo'lgan faoliyat sohasini tasavvur qilish qiyin.

Reaktsiyaning termik ta'sirini bilish kerak bo'lgan ba'zi bir misollar keltiraylik. Bugungi kunda avtomobilsozlik sanoati jadal sur'atlarda rivojlanmoqda: avtomobillar soni yil sayin ko'paymoqda. Shu bilan birga, ular uchun asosiy energiya manbai benzindir (muqobil dizaynlar hozirga qadar faqat bitta protetiblarda o'z tanlovini topadi). Yoqilg'ining kuchlanish kuchini to'g'rilash uchun portlovchi moddalarning intensivligini kamaytiradigan maxsus qo'shimchalar qo'llaniladi. Jonli misol - monometilanilin. Qabul qilinganida reaksiyaning issiqlik ta'siri aniqlanadi, bu holatda -11-19 kJ / mol.

Oziq-ovqat sanoati sohasidagi boshqa dastur hisoblanadi. Hech shubhasiz, biron bir odam o'ziga xos mahsulotning kaloriyali tarkibiga ishora qilmoqda. Bu holda reaksiyaning kaloriyali qiymati va termal ta'siri bevosita bog'liqdir, chunki oziq-ovqatning oksidlanishi vaqtida issiqlik chiqariladi. Ushbu ma'lumotlarga asoslangan holda parhezingizni tuzatish siz tana vaznining sezilarli darajada pasayishiga olib kelishi mumkin. Reaksiyaning issiqlik ta'siri joularda o'lchanadigan bo'lsa-da, ular bilan kaloriyalar o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlik bor: 4 J = 1 kkal. Oziq-ovqat mahsulotlari uchun odatda belgilangan miqdor (massa) ko'rsatiladi.

Keling, nazariyaga o'ting va ta'rif beramiz. Shunday qilib, issiqlik ta'siri kimyoviy jarayonlar sodir bo'lganda tizim tomonidan chiqarilgan yoki so'rilgan issiqlik miqdorini ko'rsatadi . Shuni esda tutish kerakki, issiqlik bilan birga radiatsiya ham paydo bo'lishi mumkin. Kimyoviy reaksiyaning termal ta'siri, tizimning energiya darajalari o'rtasidagi farqlarga teng: boshlang'ich va qoldiq. Agar reaktsiya jarayonida issiqlik atrofdagi kosmosdan so'ralsa, u holda endotermik jarayonlar aytiladi. Shunga ko'ra, issiqlik energiyasining chiqarilishi ekzotermik jarayonning o'ziga xos xususiyati hisoblanadi. Ular ancha farq qilishadi: agar reaksiya natijasida chiqarilgan jami energiyaning qiymati uning uchun sarf qilingan qiymatdan (masalan, yonilg'i yoqilg'ining issiqlik energiyasidan) katta bo'lsa, bu ekzotermdir. Ammo suv va ko'mirni vodorod va karbon monoksitga ajralishi uchun isitish uchun qo'shimcha energiya sarflash kerak, shuning uchun uning assotsiatsiyasi (endotermi) sodir bo'ladi.

Reaksiyaning termal ta'siri ma'lum formulalar yordamida hisoblab chiqilishi mumkin. Hisob-kitoblarda termal ta'sir Q (yoki DH) harfi bilan belgilanadi. Jarayon turidagi farq (endo yoki exo), shuning uchun Q = - DH. Termokimyoviy Tenglama issiqlik ta'sirini va reaktivlarini (to'g'ri va teskari hisoblash) ko'rsatadi. Bunday tenglamalarning o'ziga xos xususiyati issiqlik ta'sirining miqdorini va moddalarning o'zgacha qismlariga o'tkazish imkoniyatini beradi. Vaqti-vaqti bilan olib tashlash yoki formulalarni o'zlashtirish, lekin moddalarning umumiy holatini hisobga olgan holda amalga oshirish mumkin .

Metan, uglerod, vodorod yonish reaktsiyalariga misol keltiraylik:

1) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + 890 kJ

2) C + O2 = CO2 + 394 kJ

3) 2H2 + O2 = 2H2O + 572 kJ

Endi biz 2-dan 3-gacha (chapdan o'ng tomonlar, chapdan-chapdan) chiqaramiz.

Natijada biz quyidagilarni olamiz:

CH4 - C - 2 H4 = 890 - 394 - 572 = - 76 kJ.

Agar barcha qismlar 1 bilan ko'paytirilsa (salbiy qiymati o'chiriladi), unda biz quyidagicha bo'lamiz:

C + 2H2 = CH4 + 76 kJ / mol.

Natijani qanday izohlaysiz? Metan vodorod va ugleroddan hosil bo'lgan issiqlik effekti ishlab chiqarilgan gazning har bir mol uchun 76 J ni tashkil qiladi. Bundan tashqari, issiqlik energiyasining chiqarilishi, ya'ni ekzotermik jarayon ekanligi haqidagi formulalardan ham kelib chiqadi. Bunday hisob-kitoblar to'g'ridan-to'g'ri laboratoriya tajribalaridan qochish imkonini beradi, bu ko'pincha qiyinchiliklarni o'z ichiga oladi.