रिएक्शन हीट क्या है?

प्रतिक्रिया की गर्मी या प्रतिक्रिया की orHH (ΔH) एक रासायनिक प्रतिक्रिया है जो एक स्थिर दबाव (एनी मैरी हेलमेनस्टाइन, 2014) में होती है.

चूँकि थैलीपी दबाव, आयतन और आंतरिक ऊर्जा से ली गई है, जो सभी राज्य कार्य हैं, थैलीपी भी राज्य का एक कार्य है (राचेल मार्टिन, 2014).

ΔH, या एक प्रणाली के ऊर्जा परिवर्तन की गणना के लिए मापक इकाई के रूप में उभरे हुए थैलेपी परिवर्तन जब theU को ढूंढना बहुत मुश्किल हो गया, या किसी सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा में बदलाव, एक साथ गर्मी और काम की मात्रा को मापना। अदला-बदली.

एक निरंतर दबाव को देखते हुए, तापीय धारिता परिवर्तन गर्मी के बराबर है और इसे pressureH = q के रूप में मापा जा सकता है.

संकेतन notHº या ΔHation_आर तब प्रतिक्रिया के ताप का सटीक तापमान और दबाव समझाने के लिए उठता है theH.

प्रतिक्रिया की मानक आंत्रशोथ ºHΔ या ºHxrxn द्वारा प्रतीकित है और सकारात्मक और नकारात्मक दोनों मान ग्रहण कर सकती है। UnitsHº के लिए इकाइयाँ किलोजूल प्रति मोल या केजे / मोल हैं.

प्रतिक्रिया की गर्मी को समझने के लिए पिछली अवधारणा: ΔH और ºH heat के बीच अंतर_आर.

Δ = थैलेपी में परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करता है (उत्पादों का अतिवृद्धि माइनस रिएक्टेंट्स की थैलीपीस से कम होता है).

एक सकारात्मक मूल्य इंगित करता है कि उत्पादों में उच्च थैलेपी है, या यह एक एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया है (गर्मी की आवश्यकता है).

एक नकारात्मक मूल्य इंगित करता है कि अभिकारकों में उच्च थैलीसीपी होती है, या यह एक एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया है (गर्मी का उत्पादन होता है).

º = का अर्थ है कि प्रतिक्रिया एक मानक थैलेपी परिवर्तन है, और एक पूर्व-निर्धारित दबाव / तापमान पर होता है.

r = यह दर्शाता है कि यह परिवर्तन अभिक्रिया की गतिहीनता है.

मानक राज्य: एक ठोस या तरल की मानक स्थिति 1 बार के दबाव में शुद्ध पदार्थ है या जो समान 1 वायुमंडल (105 पा) और 25 ° C का तापमान है, या वही 298 K है.

ºHΔ_आर प्रतिक्रिया की मानक ऊष्मा या मानक आंत्रशोथ है, और measuresH भी एक अभिक्रिया की थैलीपी को मापता है। हालाँकि, ,H ,rxn "मानक" स्थितियों के तहत होता है, जिसका अर्थ है कि प्रतिक्रिया 25ºC और 1 मिनट पर होती है.

मानक परिस्थितियों में underH के माप का लाभ दूसरे के साथ ºHº के मूल्य से संबंधित होने की क्षमता में निहित है, क्योंकि वे एक ही स्थिति में होते हैं (क्लार्क, 2013).

प्रशिक्षण गर्मी

गठन की मानक गर्मी, ,H_एफChemical, एक रसायन ऊष्मा की मात्रा है जो 25 डिग्री सेल्सियस पर उस रसायन के 1 मोल के गठन से या उसके मानक राज्यों में उसके तत्वों के 1 बार से अवशोषित होती है।.

एक तत्व अपनी मानक स्थिति में है यदि यह अपने सबसे स्थिर रूप में है और इसकी भौतिक स्थिति (ठोस, तरल या गैस) 25 डिग्री सेल्सियस और 1 बार (जोनाथन न्ग्यूएन, 2017) में है.

उदाहरण के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड के लिए गठन की मानक ऊष्मा अभिकर्मकों के रूप में ऑक्सीजन और कार्बन का अर्थ है.

गैस के अणुओं के रूप में ऑक्सीजन अधिक स्थिर है या₂, जबकि ठोस ग्रेफाइट के रूप में कार्बन अधिक स्थिर है। (ग्रेफाइट मानक शर्तों के तहत हीरे की तुलना में अधिक स्थिर है।)

परिभाषा को दूसरे तरीके से व्यक्त करने के लिए, गठन की मानक गर्मी एक विशेष प्रकार की मानक गर्मी प्रतिक्रिया है.

प्रतिक्रिया मानक स्थितियों के तहत अपने मानक राज्यों में अपने तत्वों के एक रसायन के 1 मोल का गठन है.

गठन की मानक ऊष्मा को गठन की मानक आंत्रशोथ भी कहा जाता है (हालांकि यह वास्तव में आंत्र में परिवर्तन है).

परिभाषा के अनुसार, स्वयं के एक तत्व के निर्माण से थैलेपी में कोई परिवर्तन नहीं होगा, इसलिए सभी तत्वों के लिए प्रतिक्रिया की मानक गर्मी शून्य है (कै, 2014).

प्रतिक्रिया की गणना थैलीसी

1- प्रायोगिक गणना

एक कैलोरीमीटर के उपयोग से प्रयोगात्मक रूप से थैलीपी को मापा जा सकता है। एक कैलोरीमीटर एक उपकरण है जहां एक नमूना विद्युत केबलों के माध्यम से प्रतिक्रिया होती है जो सक्रियण ऊर्जा प्रदान करती है। नमूना पानी से घिरे एक कंटेनर में है जो लगातार हिल रहा है.

नमूना को प्रतिक्रिया करते समय होने वाले तापमान के परिवर्तन के साथ मापने पर, और पानी और उसके द्रव्यमान की विशिष्ट गर्मी को जानने के बाद, प्रतिक्रिया को मुक्त या अवशोषित करने वाली गर्मी समीकरण q = Cesp x m x ΔT के माध्यम से गणना की जाती है.

इस समीकरण में q ऊष्मा है, Cesp पानी के इस मामले में विशिष्ट ऊष्मा है जो 1 ग्राम प्रति ग्राम के बराबर है, मी पानी का द्रव्यमान है और isT तापमान में परिवर्तन है.

कैलोरीमीटर एक पृथक प्रणाली है जिसमें एक स्थिर दबाव होता है, इसलिए anH_आर= क्यू

2- सैद्धांतिक गणना

थैलीसी परिवर्तन किसी प्रतिक्रिया के विशेष पथ पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि केवल उत्पादों और अभिकर्मकों के समग्र ऊर्जा स्तर पर होता है। एंथेल्पी राज्य का एक कार्य है, और इस तरह, योज्य है.

एक प्रतिक्रिया के मानक थैलेपी की गणना करने के लिए, हम अभिकारकों के गठन की मानक एन्टालपीज को जोड़ सकते हैं और इसे उत्पादों के गठन के मानक एन्टालपीस के योग से घटा सकते हैं (बाउंडलेस, एस.एफ.)। गणितीय रूप से कहा, यह हमें देता है:

.DELTA.H_आर° = Δ ΔH_एफ- (उत्पाद) - - .H_एफAnts (प्रतिक्रियावादी).

आम तौर पर परिस्थितियों (1 बार और तापमान 25 डिग्री सेल्सियस का दबाव) के तहत अभिकर्मकों की थैलपियों की गणना अभिकर्मक के थैलेपीज़ से की जाती है।.

ऊष्मप्रवैगिकी के इस सिद्धांत की व्याख्या करने के लिए, हम मीथेन (सीएच) के दहन के लिए प्रतिक्रिया की तापीय धारिता की गणना करेंगे₄) सूत्र के अनुसार:

सीएच₄ (g) + 2O₂ (छ) → सीओ₂ (g) + 2H₂ओ (जी)

प्रतिक्रिया के मानक थैलेपी की गणना करने के लिए, हमें प्रतिक्रिया में शामिल प्रत्येक अभिकारकों और उत्पादों के लिए गठन की मानक एन्टालपीज की तलाश करनी होगी.

ये आमतौर पर एक परिशिष्ट में या कई ऑनलाइन टेबल में पाए जाते हैं। इस प्रतिक्रिया के लिए, हमें जो डेटा चाहिए वह है:

एच_एफº सीएच₄ (g) = -75 kjoul / मोल.

एच_एफº ओ₂ (g) = 0 kjoul / मोल.

एच_एफº कं₂ (g) = -394 kjoul / मोल.

एच_एफº ज₂ओ (जी) = -284 kjoul / मोल.

ध्यान दें कि क्योंकि यह अपनी मानक अवस्था में है, इसलिए ऑक्सीजन गैस के लिए मानक थैलेपी 0 kJ / mol है.

इसके बाद, हम प्रशिक्षण के अपने मानक प्रवेशों को संक्षेप में प्रस्तुत करते हैं। ध्यान दें कि क्योंकि इकाइयां kJ / mol में हैं, हमें संतुलित प्रतिक्रिया समीकरण (लीफ ग्रुप लिमिटेड, S.F.) में स्टोइकोमेट्रिक गुणांक द्वारा गुणा करना होगा।.

Δ ΔH_एफ= (उत्पाद) = =H_एफº कं₂ +2 Δ एच_एफº ज₂हे

Δ ΔH_एफ= (उत्पाद) = -1 (394 kjoul / mol) -2 (284 kjoul / mol) = -962 kjoul / मोल

Δ ΔH_एफ) (अभिकारक) = )H_एफº सीएच₄ + .DELTA.H_एफº ओ₂

Δ ΔH_एफ) (अभिकारक) = -75 kjoul / mol + 2 (0 kjoul / mol) = -75 kjoul / मोल

अब, हम प्रतिक्रिया की मानक थैलीपी को पा सकते हैं:

.DELTA.H_आर° = Δ ΔH_एफ- (उत्पाद) - - .H_एफ) (अभिकारक) = (- 962) - (- 75) =

.DELTA.H_आर° = - 887kJ / मोल.

संदर्भ

1. ऐनी मैरी हेलमेनस्टाइन। (2014, 11 जून)। प्रतिक्रिया की परिभाषा। सोचा से लिया गया: सोचा। Com.
2. (S.F.)। प्रतिक्रिया के मानक Enthalpy। असीम से बरामद: असीम डॉट कॉम.
3. कै, ई। (2014, 11 मार्च)। गठन की मानक गर्मी। रसायन शास्त्री से पुनर्प्राप्त: chemicalstatistician.wordpress.com.
4. क्लार्क, जे। (2013, मई)। विभिन्न थैलीसीपी परिभाषाएँ बदलती हैं। Chemguide.co.uk से लिया गया: chemguide.co.uk.
5. जोनाथन गुयेन, जी। एल। (2017, 9 फरवरी)। गठन की मानक Enthalpy। Chem.libretexts.org से लिया गया: chem.libretexts.org.
6. लीफ ग्रुप लिमिटेड (S.F.)। प्रतिक्रिया की Enthalpies की गणना कैसे करें। विज्ञान से पुनर्प्राप्त: कटाई.
7. राहेल मार्टिन, ई। वाई। (2014, 7 मई)। प्रतिक्रिया की गर्मी। Chem.libretexts.org से लिया गया: chem.libretexts.org.