مقایسه تغییر آنتالپی با تغییر انرژی درونی در یک واکنش

ساخت وبلاگ
طبق رابطه  H = ∆E + P∆V ، تغییر آنتالپی یک واکنش برابر است با مجموع تغییر انرژی درونی و کار مبادله شده در واکنش. بر این اساس مقادیر تغییر آنتالپی و انرژی درونی یک واکنش به صورت های زیر با هم مقایسه می شوند

1-  H > E  : اگر سامانه روی محیط کار انجام دهد ، علامت کار منفی خواهد بود .                                                                                                         H = ∆E – w 

با قرار دادن  - P∆V به جای w خواهیم داشت                                                                                                H = ∆E – ( - P∆V  

یا                                                                                                           H = ∆E + P∆V

طبق این رابطه ، تغییر آنتالپی یک واکنش که در آن سامانه روی محیط کار انجام دهد برابر است با مجموع تغییر انرژی درونی واکنش و کاری که توسط واکنش انجام می شود.

 


طبق رابطه  H = ∆E + P∆V ، تغییر آنتالپی یک واکنش برابر است با مجموع تغییر انرژی درونی و کار مبادله شده در واکنش. بر این اساس مقادیر تغییر آنتالپی و انرژی درونی یک واکنش به صورت های زیر با هم مقایسه می شوند

1-  H > E  : اگر سامانه روی محیط کار انجام دهد ، علامت کار منفی خواهد بود .                                                                                                         H = ∆E – w 

با قرار دادن  - P∆V به جای w خواهیم داشت                                                                                                H = ∆E – ( - P∆V  

یا                                                                                                           H = ∆E + P∆V

طبق این رابطه ، تغییر آنتالپی یک واکنش که در آن سامانه روی محیط کار انجام دهد برابر است با مجموع تغییر انرژی درونی واکنش و کاری که توسط واکنش انجام می شود.

 2-   ∆H < ∆E  : اگر محیط روی سامانه کار انجام دهد ، علامت کار مثبت خواهد بود . 

                                                                                                                 H = ∆E + w                                                                 

با قرار دادن  - P∆V به جای  w  خواهیم داشت                                            H = ∆E + ( - P∆V 

یا                                                                                                             H = ∆E - P∆V                                                                  

3-  H = ∆E  : اگر مبادله کار در سامانه صورت نگیرد ، در این حالت  w = 0 ، بوده و تغییر آنتالپی واکنش برابر تغییر انرژی درونی واکنش خواهد بود . ( اگر چنین واکنشی در حجم ثابت انجام گیرد نمی توان برای آن آنتالپی تعریف کرد و تغییر انرژی واکنش همان تغییر انرژی درونی  ∆E  خواهد بود )

معادله ترموشیمی : معادله ترموشیمی معادله ای است که در آن علاوه بر مشخص بودن اجزا واکنش ، شرایط انجام واکنش مثل دما و فشار و حالت فیزیکی واکنش دهنده ها و فراورده ها نیز مشخص باشد . سوختن گاز پروپان را به عنوان یک مثال در نظر بگیرید .

C3H8(g)  +  5O2(g)   →   3CO2(g)  +  4H2O(g)               ∆H = - 2056 KJ

 C3H8(g)  +  5O2(g)   →   3CO2(g)  +  4H2O(l)               ∆H = - 2220 KJ

مشاهده می کنید آنتالپی سوختن گاز پروپان در دو واکنش برابر نیست . علت این پدیده این است که در واکنش اول آب به صورت گاز می باشد ، H2O(g) ، اما در واکنش دوم به صورت مایع  H2O(l) . اختلاف تغییر آنتالپی این دو واکنش KJ 164 مربوط به مقدار گرمایی لازم برای تبدیل 4 مول آب مایع به 4 مول بخار آب می باشد .

برای این که اندازه گیری گرمای همه ی واکنش ها در شرایط یکسانی انجام گیرد ، شرایط ویژه ای به نام حالت استاندارد ترمودینامیکی تعریف شده است .

حالت استاندارد ترمودینامیکی : حالت استاندارد ترمودینامیکی ، پایدارترین شکل ماده خالص در فشار یک اتمسفر و دمایی مشخص ( معمولا دمای اتاق  25 ) تعریف می شود . با ذکر چند مثال این تعریف را بیشتر بررسی می کنیم .

حالت استاندارد برای گازهای نجیب ، حالت گازی مولکول تک اتمی آنها می باشد . مثل  Ar(g) , He 

حالت استاندارد برای مولکولهای گازی دو اتمی مثل هیدروژن ، اکسیژن و کلر ، همان مولکول دو اتمی آنها می باشد . مثل H2(g) . Cl2(g)

حالت استاندارد برای عنصرهایی که دارای چند آلوتروپ ( دگر شکل ) می باشند ، پایدارترین دگرشکل آنها خواهد بود . به عنوان مثال از بین دگر شکل های کربن در طبیعت ، گرافیت به عنوان حالت استاندارد کربن در نظر گرفته می شود چون پایداری آن از سایر دگر شکل های کربن بیشتر است . به همین ترتیب  بین اکسیژن O2(g)  و اوزون  O3(g) ، اکسیژن و  بین دگر شکل های فسفر ، فسفر سفید حالت استاندارد آن در نظر گرفته می شوند . بین آلوتروپ های گوگرد نیز گوگرد هشت وجهی S8 به عنوان حالت استاندارد گوگرد در نظر گرفته می شود .

برای یک ماده در حالت محلول ، حالت استاندارد ترمودینامیکی غلظت یک مول بر لیتر (  mol/L  ) در شرایط استاندارد ترمودینامیکی ( فشار یک انمسفر و دمای   25 ) در نظر گرفته می شود .

برای مشخص کردن شرایط استاندارد علامت " o " را بالای نماد کمیتی قرار می دهند که در آن شرایط اندازه گیری می شود . برای مثال گرمای تشکیل استاندارد آب به حالت مایع به صورت  Ho = - 286 KJ ، نشان داده می شود . 

سایت رشته صنایع شیمیایی...
ما را در سایت سایت رشته صنایع شیمیایی دنبال می کنید

برچسب : نویسنده : علیرضا فرزادنیا chemis بازدید : 208 تاريخ : دوشنبه 22 فروردين 1390 ساعت: 21:26

نظر سنجی

سایت صنایع شیمیایی...

خبرنامه