Termokemi Hvilke studier, love og applikationer



den termokemiske er ansvarlig for undersøgelsen af ​​de kalorieændringer, der udføres i reaktionerne mellem to eller flere arter. Det betragtes som en væsentlig del af termodynamikken, som studerer omdannelsen af ​​varme og andre energityper til at forstå den retning, processer udvikler sig i, og hvordan deres energi varierer.

Det er også vigtigt at forstå, at varme involverer overførsel af termisk energi, der opstår mellem to kroppe, når de er ved forskellige temperaturer; mens den termiske energi er den, der er forbundet med den tilfældige bevægelse, som atomerne og molekylerne besidder.

Derfor, som i næsten alle kemiske reaktioner absorberes energi eller frigives ved hjælp af varme, er det derfor meget vigtigt at analysere de fænomener, der forekommer gennem termokemi.

indeks

  • 1 Hvilke termokemi studier?
  • 2 love
    • 2.1 Hess lov
    • 2.2 Termodynamikens første lov
  • 3 applikationer
  • 4 referencer

Hvilke termokemi studier?

Som tidligere nævnt studerer termokemi energiforandringer i form af varme, som forekommer i kemiske reaktioner, eller når processer, der involverer fysiske transformationer, forekommer.

I den forstand er det nødvendigt at præcisere visse begreber inden for emnet for en bedre forståelse af det.

For eksempel refererer udtrykket "system" til det specifikke segment af universet, der studeres, hvilket betyder "univers" overvejelsen af ​​systemet og dets omgivelser (alt uden for dette).

Så består et system normalt af de arter, der er involveret i de kemiske eller fysiske transformationer, der opstår i reaktionerne. Disse systemer kan klassificeres i tre typer: åben, lukket og isoleret.

- Et åbent system er en der tillader overførsel af materie og energi (varme) med omgivelserne.

- I et lukket system er der udveksling af energi, men det er ligegyldigt.

- I et isoleret system er der ingen overførsel af materie eller energi i form af varme. Disse systemer er også kendt som "adiabatics".

love

Termokemiske love er tæt knyttet til lovgivningen i Laplace og Lavoisier og Hess lov, som er forløbere for den første lov om termodynamik.

Princippet udtrykt af franske Antoine Lavoisier (større kemisk og ædel) og Pierre-Simon Laplace (berømt matematiker, fysiker og astronom) rapporterede, at "ændringen i energi manifesteret i enhver fysisk eller kemisk omdannelse har samme størrelse og retning i modsætning til ændringen i energien i den omvendte reaktion ".

Hess lov

I den samme rækkefølge af ideer er loven formuleret af den russiske kemiker med oprindelse i Schweiz, Germain Hess, en hjørnesten til forklaringen af ​​termokemi.

Dette princip er baseret på dets fortolkning af loven om bevarelse af energi, der henviser til, at energi ikke kan skabes eller ødelægges, kun forvandles.

Hess lov kan blive vedtaget på denne måde: "total enthalpi i en kemisk reaktion er det samme, hvad enten reaktionen udføres i et trin, som hvis det sker i en sekvens af flere trin".

Den samlede entalpi er givet som subtraktionen mellem summen af ​​produkterne entalpier minus summen af ​​entalpien af ​​reaktanterne.

I tilfælde af ændringen i standard enthalpi af et system (under standardbetingelser på 25 ° C og 1 atm) kan den skematiseres i overensstemmelse med følgende reaktion:

.DELTA.Hreaktion = ΣΔH(Produkter) - ΣΔH(Reaktanter)

En anden måde at forklare dette princip, vel vidende, at den enthalpi ændring refererer til varmeveksling i de reaktioner, når disse opstår ved et konstant tryk, er ved at sige, at ændringen i netto enthalpi af et system ikke er afhængig af den vej følges mellem den indledende tilstand og slutningen.

Første lov af termodynamik

Denne lov er så iboende forbundet med termokemien, at den undertiden forveksles, som var den, der inspirerede den anden; Så for at kaste lys over denne lov må vi først sige, at den også har sine rødder i princippet om bevarelse af energi.

Så termodynamik tager ikke kun varme i betragtning som en form for energioverførsel (såsom termokemi), men det involverer også andre former for energi, såsom intern energi (U).

Således er variationen i det indre energi af et system (ΔU) givet ved forskellen mellem dets oprindelige og endelige tilstand (som det fremgår af Hess lov).

I betragtning af at det indre energi består af kinetisk energi (bevægelse af partikler), og den potentielle energi (vekselvirkninger mellem partikler) det samme system kan udledes, at andre faktorer bidrager til studiet af egenskaberne af hver systemet.

applikationer

Termokemi har flere applikationer, nogle af disse vil blive nævnt nedenfor:

- Bestemmelse af energiforandringer i visse reaktioner ved brug af kalorimetri (måling af varmeændringer i visse isolerede systemer).

- Afvigelse af entalpyændringer i et system, selvom disse ikke kan kendes ved en direkte måling.

- Analyse af varmeoverførsler produceres eksperimentelt, når organometalliske forbindelser dannes med overgangsmetaller.

- Undersøgelse af energitransformationer (i form af varme) givet i koordinationsforbindelser af polyaminer med metaller.

- Bestemmelse af entalpier af metal-oxygenbindingen af ​​β-diketoner og β-diketonater bundet til metaller.

Som i tidligere applikationer kan termokemi anvendes til at bestemme et stort antal parametre forbundet med andre typer energi- eller tilstandsfunktioner, hvilket er hvad der definerer tilstanden af ​​et system på et givet tidspunkt.

Termokemi anvendes også i undersøgelsen af ​​talrige egenskaber af forbindelser, såsom i titreringskalorimetri.

referencer

  1. Wikipedia. (N.D.). Termokemi. Hentet fra en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Kemi, niende udgave. Mexico: McGraw-Hill.
  3. LibreTexts. (N.D.). Termokemi - En gennemgang. Hentet fra chem.libretexts.org
  4. Tyagi, P. (2006). Termokemi. Hentet fra books.google.co.ve
  5. Ribeiro, M. A. (2012). Termokemi og dets anvendelser til kemiske og biokemiske systemer. Hentet fra books.google.co.ve
  6. Singh, N. B., Das, S. S. og Singh, A. K. (2009). Fysisk kemi, bind 2. Hentet fra books.google.co.ve