Entalpia reakcji - Polski Serwis Naukowy

Entalpia reakcji (Δh) – 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 (Qp), 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 Qp i pracy prądu elektrycznego – wykonanej przez układ (ujemna) lub na układzie (dodatnia).

Reakcja chemiczna – każdy proces, w wyniku którego pierwotna substancja zwana substratem przemienia się w inną substancję zwaną produktem. Aby cząsteczka substratu zamieniła się w cząsteczkę produktu konieczne jest rozerwanie przynajmniej jednego z obecnych w niej wiązań chemicznych pomiędzy atomami, bądź też utworzenie się przynajmniej jednego nowego wiązania. Reakcje chemiczne przebiegają z reguły z wydzieleniem lub pochłonięciem energii cieplnej, promienistej (alfa lub beta) lub elektrycznej.

Ciepło – w fizyce to jeden z dwóch sposobów, obok pracy, przekazywania energii wewnętrznej układowi termodynamicznemu. Jest to przekazywanie energii chaotycznego ruchu cząstek (atomów, cząsteczek, jonów) w zderzeniach cząstek tworzących te układy ; oznacza formę zmian energii, nie zaś jedną z form energii .

Podstawą definicji funkcji termodynamicznych reakcji chemicznych, w tym entalpii reakcji, jest pojęcie liczby postępu reakcji (λ), zdefiniowane przez Théophila de Dondera w 1920 roku jako: $\lambda = \frac{n_{zi}}{\nu_i}$

Wartość λ = 1, gdy liczby moli (nzi) powstałych produktów oraz liczby moli zużytych substratów są równe odpowiednim współczynnikom stechiometrycznym (νi) w równaniu reakcji.

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

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne (WNT) – polskie wydawnictwo założone w roku 1949 z siedzibą w Warszawie. Do roku 1961 funkcjonowało pod nazwą Państwowe Wydawnictwa Techniczne.

Temperatura – jedna z podstawowych ) w termodynamice, będąca miarą stopnia nagrzania ciał. Temperaturę można ściśle zdefiniować tylko dla stanów równowagi termodynamicznej, bowiem z termodynamicznego punktu widzenia jest ona wielkością reprezentującą wspólną własność dwóch układów pozostających w równowadze ze sobą. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.

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

Entalpię reakcji wyraża się również poprzez wielkości molowych entalpii poszczególnych reagentów, zdefiniowanych jako: $H_i = \left( \frac{\partial h}{\partial n_i} \right)_{p,T, n_j \ne i}$ .

Entalpie układu termodynamicznego, złożonego z k składników wynosi: h = Σ ni Hi = f (T, p, n1, n2, n3, ..., nk).

Aby określić entalpię reakcji chemicznej oblicza się różnicę między sumą ilorazów Σ ni Hi dla jej produktów i dla substratów. $\Delta h = \sum {n_{i,prod} H_{i,prod}} - \sum {n_{i,subs} H_{i,subs}}\,$ ,

Przypisy

↑ Józef Szarawara: "Termodynamika chemiczna". Warszawa: WNT, 1969, s. 235–250.
↑ Stanisław Bursa: Chemia fizyczna. Wyd. Wyd. 2 popr. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1979, s. 422–432. ISBN 83-01-00152-6.

Zobacz też

funkcje termodynamiczne reakcji chemicznych

entalpia swobodna reakcji

energia swobodna reakcji

powinowactwo chemiczne

równanie van't Hoffa (stała równowagi)