Entalpia reakcji


Entalpia reakcji w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Entalpia reakcji ( Δ h {\displaystyle \Delta h} lub Δ H {\displaystyle \Delta H} [a]) – zmiana entalpii układu, spowodowana przebiegiem reakcji chemicznej pod stałym ciśnieniem i w stałej temperaturze, odniesiona do liczby postępu reakcji równej jeden. Wartość entalpii reakcji jest równa wartości ciepła reakcji pod stałym ciśnieniem ( Q p ) , {\displaystyle (Q_{p}),} jeżeli w czasie reakcji nie jest wykonywana inna praca poza pracą zmiany objętości. W przypadku reakcji elektrochemicznych, zachodzących w ogniwach galwanicznych lub w elektrolizerach, entalpia reakcji jest równa sumie ciepła Q p {\displaystyle Q_{p}} i pracy prądu elektrycznego – wykonanej przez układ (ujemna) lub na układzie (dodatnia)[2][3].

Podstawą definicji funkcji termodynamicznych reakcji chemicznych, w tym entalpii reakcji, jest pojęcie liczby postępu reakcji ( λ ) , {\displaystyle (\lambda ),} zdefiniowane przez Théophila de Dondera w 1920 roku jako[2]:

λ = n z i ν i . {\displaystyle \lambda ={\frac {n_{zi}}{\nu _{i}}}.}

Wartość λ = 1 , {\displaystyle \lambda =1,} gdy liczby moli (nzi) powstałych produktów oraz liczby moli zużytych substratów są równe odpowiednim współczynnikom stechiometrycznymi) w równaniu reakcji.

Entalpią reakcji chemicznej jest pochodna cząstkowa entalpii układu, czyli funkcji h = f ( p , T , λ ) , {\displaystyle h=f(p,T,\lambda ),} obliczona dla warunków izotermiczno-izobarycznych względem liczby postępu reakcji:

Δ h p , T = ( h λ ) p , T . {\displaystyle \Delta h_{p,T}=\left({\frac {\partial h}{\partial \lambda }}\right)_{p,T}.}

Entalpię reakcji wyraża się również poprzez wielkości molowych entalpii poszczególnych reagentów, zdefiniowanych jako:

H i = ( h n i ) p , T , n j i . {\displaystyle H_{i}=\left({\frac {\partial h}{\partial n_{i}}}\right)_{p,T,n_{j}\neq i}.}

Entalpie układu termodynamicznego, złożonego z k {\displaystyle k} składników wynosi:

h = n i / H i = f ( T , p , n 1 , n 2 , n 3 , , n k ) . {\displaystyle h=\sum n_{i}/H_{i}=f(T,p,n_{1},n_{2},n_{3},\dots ,n_{k}).}

Aby określić entalpię reakcji chemicznej oblicza się różnicę między sumą iloczynów n i   H i {\displaystyle \sum n_{i}\ H_{i}} dla jej produktów i dla substratów[2][3].

Δ h = n i , p r o d H i , p r o d n i , s u b s H i , s u b s , {\displaystyle \Delta h=\sum {n_{i,prod}H_{i,prod}}-\sum {n_{i,subs}H_{i,subs}},}

Zobacz też | edytuj kod

Uwagi | edytuj kod

  1. Małą literę stosuje się w ujęciu ogólnym, dużą dla wielkości molowej[1].

Przypisy | edytuj kod

  1. Witold Tomassi, Helena Jankowska: Chemia fizyczna. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1980, s. 34. ISBN 83-204-0179-8.
  2. a b c Józef Szarawara: Termodynamika chemiczna. Warszawa: WNT, 1969, s. 235–250.
  3. a b Stanisław Bursa: Chemia fizyczna. Wyd. Wyd. 2 popr. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1979, s. 422–432. ISBN 83-01-00152-6.
Na podstawie artykułu: "Entalpia reakcji" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy