Termokimya Ne Çalışmalar, Yasalar ve Uygulamalar



termokimyasal İki veya daha fazla tür arasındaki reaksiyonlarda yapılan kalorifik modifikasyonların çalışılmasından sorumludur. Proseslerin gelişmekte olduğu yönü ve enerjilerinin nasıl değiştiğini anlamak için ısının ve diğer enerji türlerinin dönüşümünü inceleyen termodinamiğin önemli bir parçası olarak kabul edilir..

Ayrıca, ısının iki vücut arasında, farklı sıcaklıklarda olduklarında meydana gelen termal enerjinin transferini içerdiğini anlamak önemlidir; termal enerji ise atomların ve moleküllerin sahip olduğu rastgele hareketlerle ilişkilendirilen enerjidir..

Bu nedenle, hemen hemen tüm kimyasal reaksiyonlarda olduğu gibi, enerji, ısı yoluyla emilir veya serbest bırakılır, çünkü termokimya yoluyla meydana gelen olayları analiz etmek çok önemlidir..

indeks

  • 1 Hangi termokimya çalışmaları?
  • 2 Kanun
    • 2.1 Hess Yasası
    • 2.2 Termodinamiğin birinci yasası
  • 3 Uygulamalar
  • 4 Kaynakça

Hangi termokimya çalışmaları?

Daha önce belirtildiği gibi, termokimya, kimyasal reaksiyonlarda veya fiziksel dönüşümleri içeren işlemler meydana geldiğinde, ısıdaki enerji değişimlerini araştırır..

Bu anlamda, daha iyi anlaşılması için konu içindeki belirli kavramları açıklığa kavuşturmak gerekir..

Örneğin, "sistem" terimi, incelenen evrenin belirli bir bölümünü ifade eder, sistemin ve çevresinin göz önünde bulundurulması anlamına gelen "evren" anlamına gelir (bunun dışında her şey).

Bu nedenle, bir sistem genellikle reaksiyonlarda meydana gelen kimyasal veya fiziksel dönüşümlerde yer alan türlerden oluşur. Bu sistemler üç tipe ayrılabilir: açık, kapalı ve izole.

- Açık bir sistem, çevresi ile madde ve enerjinin (ısı) transferini sağlayan sistemdir..

- Kapalı bir sistemde enerji alışverişi var, ancak önemi yok.

- Yalıtılmış bir sistemde, ısı şeklinde madde veya enerji aktarımı yoktur. Bu sistemler aynı zamanda "adyabatik" olarak da bilinir..

yasalar

Termokimya kanunları, Laplace ve Lavoisier yasasıyla ve ayrıca termodinamik birinci yasasının öncüsü olan Hess yasası ile yakından bağlantılıdır..

Fransız Antoine Lavoisier (önemli kimyager ve asil) ve Pierre-Simon Laplace (ünlü matematikçi, fizikçi ve astronom) tarafından ileri sürülen ilke, "herhangi bir fiziksel ya da kimyasal dönüşümde ortaya çıkan enerjideki değişimin, aynı büyüklük ve anlama sahip olduğunu" ters reaksiyonun enerjisindeki değişimin aksine ".

Hess Yasası

Aynı fikirde, İsviçre kökenli Rus kimyager Germain Hess tarafından formüle edilen yasa, termokimyanın açıklanması için bir köşe taşıdır..

Bu ilke, enerjinin üretilemediği veya imha edilemediği, yalnızca dönüştürüldüğü anlamına gelen enerjinin korunumu yasasının yorumlanmasına dayanır..

Hess yasası şu şekilde kabul edilebilir: "kimyasal bir reaksiyondaki toplam entalpi, reaksiyonun tek bir aşamada mı yoksa birkaç aşamada mı yapıldığının aynısıdır".

Toplam entalpi, ürünlerin entalpi toplamı eksi reaktiflerin entalpi toplamı arasındaki çıkarma olarak verilir..

Bir sistemin standart entalitesinde değişiklik olması durumunda (25 ° C ve 1 atm'lik standart koşullar altında), aşağıdaki reaksiyona göre şematikleştirilebilir:

öHreaksiyon = ΣΔH(Ürün) - ΣΔH(Reaktifler)

Bu prensibi açıklamanın bir başka yolu, entalpi değişiminin sabit bir basınçta verildiklerinde reaksiyonlardaki ısı değişimini ifade ettiğini bilmek, bir sistemin net entalpi değişiminin izlenen yola bağlı olmadığını söyler. ilk durum ve son arasında.

Termodinamiğin birinci yasası

Bu yasa, termokimya ile o kadar iç içedir ki, diğerinin esin kaynağı olan kimi zaman karıştırılır; Dolayısıyla, bu kanuna ışık tutabilmek için, enerjinin korunumu ilkesinde köklerinin de olduğunu söyleyerek başlamalıyız..

Dolayısıyla, termodinamik, ısıyı yalnızca bir enerji transferi biçimi olarak (termokimya gibi) dikkate almakla kalmaz, aynı zamanda iç enerji gibi diğer enerji türlerini de içerir (U).

Bu nedenle, bir sistemin iç enerjisindeki (ΔU) varyasyon, ilk ve son haller arasındaki farktan kaynaklanır (Hess yasasında görüldüğü gibi)..

İç enerjinin kinetik enerjiden (parçacıkların hareketi) ve aynı sistemin potansiyel enerjisinden (parçacıklar arasındaki etkileşimler) oluştuğu göz önüne alındığında, her birinin durumunun ve özelliklerinin çalışmasına katkıda bulunan diğer faktörlerin olduğu sonucuna varılabilir. sistem.

uygulamaları

Termokimya birden fazla uygulamaya sahiptir, bunlardan bazıları aşağıda belirtilecektir:

- Kalorimetri kullanımı ile belirli reaksiyonlarda enerji değişimlerinin belirlenmesi (bazı izole sistemlerde ısı değişimlerinin ölçülmesi).

- Doğrudan bir ölçümle bilinemese bile sistemdeki entalpi değişimlerinin düşülmesi.

- Organometalik bileşikler geçiş metalleriyle oluşturulduğunda deneysel olarak üretilen ısı transferlerinin analizi.

- Poliaminlerin metallerle koordinasyon bileşiklerinde verilen enerji dönüşümlerinin (ısı şeklinde) incelenmesi.

- Metallere bağlı β-diketon ve β-diketonatların metal-oksijen bağının entalpiklerinin belirlenmesi.

Önceki uygulamalarda olduğu gibi, termokimya, belirli bir zamanda bir sistemin durumunu tanımlayan diğer enerji türleri veya durum fonksiyonları ile ilişkili çok sayıda parametreyi belirlemek için kullanılabilir..

Termokimya, titrasyon kalorimetrisi gibi bileşiklerin sayısız özelliğinin çalışılmasında da kullanılır..

referanslar

  1. Vikipedi. (N.D.). Termokimya. En.wikipedia.org sitesinden alındı
  2. Chang, R. (2007). Kimya, Dokuzuncu baskı. Meksika: McGraw-Hill.
  3. LibreTexts. (N.D.). Termokimya - Bir Gözden Geçirme. Chem.libretexts.org sitesinden alındı.
  4. Tyagi, P. (2006). Termokimya. Books.google.co.ve adresinden alındı
  5. Ribeiro, M.A. (2012). Termokimya ve Kimyasal ve Biyokimyasal Sistemlere Uygulamaları. Books.google.co.ve adresinden alındı
  6. Singh, N.B., Das, S.S. ve Singh, A.K. (2009). Fiziksel Kimya, Cilt 2. books.google.com.tr adresinden alınmıştır.