थैलेपी क्या है?

entalpia यह एक निकाय (सिस्टम) में निहित ऊर्जा की मात्रा का माप है, जिसमें एक मात्रा है, दबाव में है और इसके पर्यावरण के साथ इंटरचेंज किया जा सकता है। यह एच अक्षर से दर्शाया गया है। इसके साथ जुड़ी भौतिक इकाई जुलाई (J = kgm2 / s2) है.

गणितीय रूप से इसे निम्नानुसार व्यक्त किया जा सकता है:

एच = यू + पीवी

जहां:

एच = एनथेलीपी

यू = सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा

पी = दबाव

वि = मात्रा

यदि यू और पी और वी दोनों राज्य कार्य हैं, तो एच भी होगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि एक निश्चित समय पर, सिस्टम में अध्ययन किए जाने वाले चर की अंतिम और प्रारंभिक शर्तें दी जा सकती हैं.

सूची

• 1 प्रशिक्षण की तापीय धारिता क्या है?
  • 1.1 उदाहरण
  • 1.2 एक्सोथर्मिक और एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया
• 2 थैली की गणना करने के लिए व्यायाम
  • २.१ व्यायाम १
  • २.२ व्यायाम २
  • २.३ व्यायाम ३
• 3 संदर्भ

प्रशिक्षण की थैलीपीस क्या है?

यह एक प्रणाली द्वारा अवशोषित या जारी की गई गर्मी है, जब किसी पदार्थ के उत्पाद का 1 मोल, एकत्रीकरण की सामान्य अवस्था में उसके तत्वों से उत्पन्न होता है; ठोस, तरल, गैसीय, विघटन या इसकी अधिक स्थिर आव्रजन अवस्था में.

सामान्य दबाव की स्थिति 1 वातावरण और 25 डिग्री सेल्सियस तापमान पर होने के अलावा, कार्बन का सबसे स्थिर एलोट्रोपिक राज्य ग्रेफाइट है.

इसे fH ° f के रूप में दर्शाया जाता है। इस तरह से:

ΔH ° f = अंतिम एच - प्रारंभिक एच

That: एक अंतिम और प्रारंभिक अवस्था की ऊर्जा में परिवर्तन या भिन्नता का प्रतीक ग्रीक अक्षर। सबस्क्रिप्ट एफ, का अर्थ है कंपाउंड का गठन और सुपरस्क्रिप्ट या मानक स्थितियां.

उदाहरण

तरल पानी के गठन की प्रतिक्रिया को ध्यान में रखते हुए

H2 (g) + 2 O2 (g) H2O (l) fH ° f = -285.84 kB /ol

अभिकर्मकों: हाइड्रोजन और ऑक्सीजन, इसकी प्राकृतिक अवस्था गैसीय है.

उत्पाद: 1 लीटर तरल पानी.

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि परिभाषा के अनुसार गठन की थैलपिस 1 मिली के मिश्रित यौगिक के लिए हैं, इसलिए प्रतिक्रिया को समायोजित किया जाना चाहिए यदि संभव हो तो आंशिक गुणांक के साथ, जैसा कि पिछले उदाहरण में देखा गया है।.

एक्ज़ोथिर्मिक और एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया

एक रासायनिक प्रक्रिया में, गठन की श्लेष्मा धनात्मक ofHof> 0 हो सकती है यदि प्रतिक्रिया एंडोथर्मिक है, जिसका अर्थ है कि यह मध्यम या नकारात्मक thatHof से गर्मी को अवशोषित करता है<0 si la reacción es exotérmica con emisión de calor desde el sistema.

एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया

अभिकर्मकों में उत्पादों की तुलना में अधिक ऊर्जा होती है.

FH ° f <0

एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया

अभिकर्मकों में उत्पादों की तुलना में कम ऊर्जा होती है.

ΔH ° f> 0

रासायनिक समीकरण को सही ढंग से लिखने के लिए, यह दाढ़ संतुलित होना चाहिए। "मामले के संरक्षण के कानून" का पालन करने के लिए, इसमें अभिकर्मकों और उत्पादों की भौतिक स्थिति की जानकारी भी होनी चाहिए, जिसे एकत्रीकरण की स्थिति के रूप में जाना जाता है।.

यह भी ध्यान में रखा जाना चाहिए कि शुद्ध पदार्थों में शून्य से मानक स्थितियों और उनके सबसे स्थिर रूप में गठन की एक थैलीपी होती है.

एक रासायनिक प्रणाली में जहां अभिकारक और उत्पाद होते हैं, हमारे पास यह है कि प्रतिक्रिया की आंत्रशोथ अतिरिक्त शर्तों के तहत गठन की आंत्रशोथ के बराबर है.

ΔH ° rxn = °H ° f

उपरोक्त बातों को ध्यान में रखते हुए:

DuctH ° rxn = Δnproductos Hivectivos ctnreactivos Hreactivos

निम्नलिखित काल्पनिक प्रतिक्रिया को देखते हुए

एए + बीबी सी.सी.

जहाँ a, b, c संतुलित रासायनिक समीकरण के गुणांक हैं.

प्रतिक्रिया थैलीसी के लिए अभिव्यक्ति है:

°H ° rxn = c ΔH ° f C (एक AH ° f A + b )H ° f)

यह मानते हुए कि: a = 2 mol, b = 1 mol और c = 2 mol.

ΔH ° f (A) = 300 KJ / mol, °H ° f (B) = -100 KJ / mol, mH ° f (C) = -30 KJ। AteH ° rxn की गणना करें

-H ° rxn = 2mol (-30KJ / mol) - (2mol (300KJ / mol + 1mol (-100KJ / mol) = -60KJ - (600KJ - 100KJ) = -560KJ)

.H ° rxn = -560KJ.

इसके बाद एक बाहरी प्रतिक्रिया के अनुरूप होता है.

25 डिग्री सेल्सियस और 1 एटीएम दबाव पर कुछ अकार्बनिक और कार्बनिक रासायनिक यौगिकों के गठन के लिए एन्टलीपी मान

तापीय धारिता की गणना करने के लिए व्यायाम

व्यायाम 1

निम्नलिखित प्रतिक्रिया के अनुसार एनओ 2 (जी) की प्रतिक्रिया की थैलीपी का पता लगाएं:

2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g)

प्रतिक्रिया के लिए समीकरण का उपयोग करते हुए, हमारे पास:

DuctH ° rxn = Δnproductos Hivectivos ctnreactivos Hreactivos

ΔH ° rxn = 2mol (°H ° f NO2) - (2mol +H ° f NO + 1mol xH ° f O2)

पिछले अनुभाग में तालिका में हम देख सकते हैं कि ऑक्सीजन के लिए गठन की तापीय धारिता 0 केजे / मोल है, क्योंकि ऑक्सीजन एक शुद्ध यौगिक है.

33H ° rxn = 2mol (33.18KJ / mol) - (2mol 90.25 KJ / mol + 1mol 0)

ΔH ° rxn = -114.14 KJ

वर्ष 1840 में स्विस रसायनज्ञ जर्मेन हेनरी हेस द्वारा प्रस्तावित HESS LAW के माध्यम से एक रासायनिक प्रणाली में प्रतिक्रिया की थैली की गणना करने का एक और तरीका है.

कानून कहता है: "एक रासायनिक प्रक्रिया में अवशोषित या उत्सर्जित ऊर्जा जिसमें अभिकारक उत्पाद बन जाते हैं, यह एक ही है यदि इसे एक चरण में या कई में किया जाता है".

व्यायाम २

ईथेन बनाने के लिए एसिटिलीन के हाइड्रोजन के अलावा एक कदम में किया जा सकता है:

C2H2 (g) + 2H2 (g) H3CCH3 (g) °H ° f = - 311.42 KJ / mol

या यह दो चरणों में भी हो सकता है:

C2H2 (g) + H2 (g) H2C = CH2 (g) °H ° f = - 174.47 KJ / mol

H2C = CH2 (g) + H2 (g) H3CCH3 (g) °H ° f = - 136.95 KJ / mol

बीजगणितीय रूप से हमारे पास दोनों समीकरणों को जोड़कर:

C2H2 (g) + H2 (g) H2C = CH2 (g) °H ° f = - 174.47 KJ / mol

H2C = CH2 (g) + H2 (g) H3CCH3 (g) °H ° f = - 136.95 KJ / mol

C2H2 (g) + 2H2 (g) H3CCH3 (g) rH ° rxn = 311.42 KJ / mol

व्यायाम ३

(Quimitube.com से लिया गया व्यायाम 26। थर्मोडायनामिक्स हेस नियम)

एसिटिक एसिड और पानी के उत्पादों के रूप में देने के लिए, इथेनॉल के ऑक्सीकरण तापीय धारिता की गणना करें, यह जानते हुए कि 10 ग्राम इथेनॉल के दहन में 300 KJ ऊर्जा जारी होती है और 10 ग्राम एसिटिक एसिड के दहन में 140 KJ ऊर्जा निकलती है।.

जैसा कि आप समस्या के बयान में देख सकते हैं, केवल संख्यात्मक डेटा दिखाई देते हैं, लेकिन रासायनिक प्रतिक्रियाएं नहीं दिखाई देती हैं, इसलिए उन्हें लिखना आवश्यक है.

CH3CH2OH (l) + 3O2 (g) 2CO2 (g) +3 H2O (l) -H1 = -1380 KJ / mol.

नकारात्मक थैलेपी के मान को लिखा जाता है क्योंकि समस्या कहती है कि ऊर्जा जारी है। आपको यह भी विचार करना होगा कि वे 10 ग्राम इथेनॉल हैं, इसलिए आपको इथेनॉल के प्रत्येक मोल के लिए ऊर्जा की गणना करनी होगी। इसके लिए, निम्नलिखित किया जाता है:

इथेनॉल (परमाणु भार का योग) के दाढ़ का वजन, मूल्य 46 ग्राम / मोल के बराबर है.

ΔH1 = -300 केजे (46 ग्राम) इथेनॉल = - 1380 केजे / मोल

10 ग्राम इथेनॉल 1mol इथेनॉल

एक ही एसिटिक एसिड के लिए किया जाता है:

CH3COOH (l) + 2O2 (g) 2CO2 (g) + 2 H2O (l) -H2 = -840 KJ / mol

ΔH2 = -140 केजे (60 ग्राम एसिटिक एसिड) = - 840 केजे / मोल

10 ग्राम एसिटिक एसिड 1 मोल एसिटिक एसिड.

उपरोक्त प्रतिक्रियाओं में इथेनॉल और एसिटिक एसिड के दहन का वर्णन किया गया है, इसलिए समस्या के सूत्र को लिखना आवश्यक है जो पानी के उत्पादन के साथ एसिटिक एसिड के लिए इथेनॉल का ऑक्सीकरण है.

यह वह प्रतिक्रिया है जो समस्या पूछती है। यह पहले से ही संतुलित है.

CH3CH2OH (l) + O2 (g) CH3COOH (l) + H2O (l) (H33 ?

हेस के नियम का अनुप्रयोग

ऐसा करने के लिए, हम संख्यात्मक गुणांक द्वारा थर्मोडायनेमिक समीकरणों को गुणा करते हैं ताकि उन्हें बीजगणितीय बना सकें और अपने समीकरण को सही ढंग से व्यवस्थित कर सकें। यह तब किया जाता है जब समीकरण में एक या कई अभिकर्मक संबंधित पक्ष पर नहीं होते हैं.

पहला समीकरण वैसा ही रहता है क्योंकि समस्या के समीकरण के अनुसार इथेनॉल अभिकारकों की तरफ होता है.

दूसरे समीकरण को गुणांक -1 द्वारा इस तरह से गुणा करना आवश्यक है कि एसिटिक एसिड जो प्रतिक्रियाशील है, वह उत्पाद बन सकता है

CH3CH2OH (l) + 3O2 (g) 2CO2 (g) + 3H2O (l) -H1 = -1380 KJ / mol.

- CH3COOH (l) - 2O2 (g) - 2CO2 (g) - 2H2O (l) --H2 = - (-840 KJ / mol)

CH3CH3OH + 3O2 -2O2 - CH3COOH 2CO2 + 3H2O -2CO2

-2H2O

उन्हें बीजगणितीय रूप से जोड़ा जाता है और यह परिणाम है: समस्या में अनुरोधित समीकरण.

CH3CH3OH (l) + O2 (g) CH3COOH (l) + H2O (l)

प्रतिक्रिया की तापीय धारिता निर्धारित करें.

जिस तरह से प्रत्येक प्रतिक्रिया को संख्यात्मक गुणांक से गुणा किया जाता है, उसी तरह से इनहेल्पियों के मूल्य को भी गुणा किया जाना चाहिए

ΔH3 = 1x ΔH1 -1x2H2 = 1x (-1380) -1x (-840)

ΔH3 = -1380 + 840 = - 540 केजे / मोल

ΔH3 = - 540 केजे / मोल.

पिछले अभ्यास में, इथेनॉल दो प्रतिक्रियाओं, दहन और ऑक्सीकरण को प्रस्तुत करता है.

हर दहन प्रतिक्रिया में CO2 और H2O का गठन होता है, जबकि एथेनॉल जैसे प्राथमिक अल्कोहल के ऑक्सीकरण में अम्लीय अम्ल का निर्माण होता है।

संदर्भ

1. सीडरॉन, जुआन कार्लोस, विक्टोरिया लांडा, जुआन रोबल्स (2011)। सामान्य रसायन विज्ञान शिक्षण सामग्री लीमा: पोंटिशिया यूनिवर्सिटेड कैटोलिका डेल पेरु.
2. रसायन विज्ञान। Libretexts। ऊष्मारसायन। Hem.libretexts.org से लिया गया.
3. लेविन, आई। फिजियोकेमिस्ट्री। vol.2.