Kiến thức Phổ thông

Định luật nhiệt hóa là gì? Tìm hiểu về Enthalpy và vai trò của nó trong Hoá học và Vật lý

Enthalpy là gì?

Định nghĩa Enthalpy trong Hóa học và Vật lý

Enthalpy là một thuộc tính nhiệt động của một hệ thống. Nó là tổng năng lượng bên trong được thêm vào sản phẩm của áp suất và thể tích của hệ thống. Nó phản ánh năng lực làm công việc phi cơ học và khả năng giải phóng nhiệt . Enthalpy được ký hiệu là H ; entanpy cụ thể ký hiệu là h . Các đơn vị phổ biến được sử dụng để thể hiện enthalpy là joule, calorie hoặc BTU (Đơn vị Nhiệt Anh). Enthalpy trong một quá trình tiết lưu là không đổi.

Đó là sự thay đổi entanpy được tính toán chứ không phải entanpy, một phần vì tổng entanpy của một hệ thống không thể đo được. Tuy nhiên, có thể đo sự khác biệt về entanpy giữa trạng thái này với trạng thái khác. Thay đổi Enthalpy có thể được tính trong điều kiện áp suất không đổi.

Công thức Enthalpy

H = E + PV

Trong đó H là entanpy, E là năng lượng bên trong của hệ thống, P là áp suất và V là thể tích: d H = T d S + P d V

Tầm quan trọng của Enthalpy là gì?

  • Đo lường sự thay đổi của entanpy cho phép chúng ta xác định xem một phản ứng là phản ứng nhiệt (hấp thụ nhiệt, thay đổi tích cực trong entanpy) hay tỏa nhiệt (giải phóng nhiệt, thay đổi âm trong entanpy).
  • Nó được sử dụng để tính nhiệt của phản ứng của một quá trình hóa học.
  • Thay đổi entanpy được sử dụng để đo lưu lượng nhiệt trong nhiệt lượng kế .
  • Nó được đo để đánh giá một quá trình tiết lưu hoặc mở rộng Joule-Thomson.
  • Enthalpy được sử dụng để tính công suất tối thiểu cho máy nén.
  • Có nhiều ứng dụng khác của enthalpy trong kỹ thuật nhiệt.
  • Thay đổi Enthalpy xảy ra trong một sự thay đổi trạng thái của vật chất.
  • Thay đổi ví dụ trong tính toán Enthalpy
  • Bạn có thể sử dụng nhiệt của phản ứng tổng hợp băng và nhiệt hóa hơi nước để tính toán sự thay đổi entanpy khi băng tan thành chất lỏng và chất lỏng biến thành hơi.

Hiểu phương trình Enthalpy và định luật nhiệt hóa

Các phương trình nhiệt hóa cũng giống như các phương trình cân bằng khác ngoại trừ chúng cũng chỉ định dòng nhiệt cho phản ứng. Dòng nhiệt được liệt kê ở bên phải của phương trình bằng ký hiệu ΔH. Các đơn vị phổ biến nhất là kilojoules, kJ. Đây là hai phương trình nhiệt hóa học:

H 2 (g) + ½ O 2 (g) → H 2 O (l); ΔH = -285,8 kJ

HgO (s) → Hg (l) + ½ O 2 (g); ΔH = +90,7 kJ

Viết phương trình nhiệt hóa

Khi bạn viết các phương trình nhiệt hóa học, hãy nhớ ghi nhớ các điểm sau:

  • Hệ số đề cập đến số lượng nốt ruồi . Do đó, đối với phương trình thứ nhất , -282,8 kJ là ΔH khi 1 mol H 2 O (l) được tạo thành từ 1 mol H 2 (g) và ½ mol O 2 .
  • Entanpi thay đổi cho một sự thay đổi pha , vì vậy entanpy của một chất phụ thuộc vào việc nó là chất rắn, lỏng hay khí. Đảm bảo chỉ định pha của các chất phản ứng và sản phẩm bằng cách sử dụng (s), (l) hoặc (g) và đảm bảo tra cứu ΔH chính xác từ  nhiệt của bảng hình thành . Ký hiệu (aq) được sử dụng cho các loài trong dung dịch nước (dung dịch nước).
  • Entanpi của một chất phụ thuộc vào nhiệt độ. Tốt nhất, bạn nên chỉ định nhiệt độ thực hiện phản ứng. Khi bạn nhìn vào một bảng nhiệt hình thành , hãy chú ý rằng nhiệt độ của ΔH được đưa ra. Đối với các vấn đề bài tập về nhà, và trừ khi có quy định khác, nhiệt độ được giả định là 25 ° C. Trong thế giới thực, nhiệt độ có thể khác nhau và các tính toán nhiệt hóa có thể khó khăn hơn.

Tính chất của phương trình nhiệt hóa

Một số luật hoặc quy tắc áp dụng khi sử dụng các phương trình nhiệt hóa học:

H tỷ lệ thuận với số lượng chất phản ứng hoặc được tạo ra bởi phản ứng. Enthalpy tỷ lệ thuận với khối lượng. Do đó, nếu bạn nhân đôi các hệ số trong một phương trình, thì giá trị của ΔH được nhân với hai. Ví dụ:

H 2 (g) + ½ O 2 (g) → H 2 O (l); ΔH = -285,8 kJ

2 H 2 (g) + O 2 (g) → 2 H 2 O (l); ΔH = -571,6 kJ

H cho một phản ứng có độ lớn bằng nhau nhưng ngược dấu với H cho phản ứng ngược. Ví dụ:

HgO (s) → Hg (l) + ½ O 2 (g); ΔH = +90,7 kJ

Hg (l) + ½ O 2 (l) → HgO (s); ΔH = -90,7 kJ

Định luật này thường được áp dụng cho các thay đổi pha , mặc dù nó đúng khi bạn đảo ngược mọi phản ứng nhiệt hóa.

H độc lập với số bước liên quan. Quy tắc này được gọi là Luật Hess . Nó tuyên bố rằng ΔH cho một phản ứng là như nhau cho dù nó xảy ra trong một bước hay trong một loạt các bước. Một cách khác để xem xét nó là hãy nhớ rằng ΔH là một tài sản nhà nước, vì vậy nó phải độc lập với con đường của một phản ứng.

Nếu Phản ứng (1) + Phản ứng (2) = Phản ứng (3), thì H 3 = H 1 + H 2

Phép chiếu Wedge và Dash trong Hóa học là gì? - Định nghĩa và ví dụ Một nêm và dash chiếu (nêm-and-dash) là một phương tiện để đại diện cho một phân tử (bản vẽ), trong đó ba loại đường được sử dụng để đại diện cho cấu trúc ba chiều: (1) đường liền nét để đại diện cho trái phiếu mà nằm trong mặt phẳng… Đọc thêm
Chủ đề trong bài
Back to top button
Close

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker