Den termokemiske håndterer undersøgelsen af varmemodifikationer udført i reaktioner mellem to eller flere arter. Det betragtes som en væsentlig del af termodynamikken, der studerer transformationen af varme og andre typer energi for at forstå retningen, i hvilken processer udvikler sig, og hvordan deres energi varierer.
Ligeledes er det vigtigt at forstå, at varme involverer overførsel af termisk energi, der opstår mellem to legemer, når de er ved forskellige temperaturer; mens den termiske energi er den, der er knyttet til den tilfældige bevægelse, atomer og molekyler besidder.
Germain Hess, skaberen af Hess's Law, grundlæggende for termokemi
Som i næsten alle kemiske reaktioner energi absorberes eller frigøres ved hjælp af varme, er analysen af de fænomener, der opstår gennem termokemi, stor relevans.
Hvad studerer termokemi?
Som tidligere nævnt studerer termokemi kendskabet til energiændringer i form af varme, der forekommer i kemiske reaktioner, eller når processer, der involverer fysiske transformationer, forekommer.
I denne forstand er det nødvendigt at afklare visse begreber inden for emnet for en bedre forståelse af det.
For eksempel henviser udtrykket "system" til det specifikke segment af universet, der studeres, og "univers" forstås som hensyntagen til systemet og dets omgivelser (alt eksternt til det).
Så et system består generelt af de arter, der er involveret i den kemiske eller fysiske transformation, der forekommer i reaktionerne. Disse systemer kan klassificeres i tre typer: åbne, lukkede og isolerede.
- Et åbent system er et, der tillader overførsel af stof og energi (varme) med dets omgivelser.
- I et lukket system er der udveksling af energi, men ikke mellem stof.
- I et isoleret system er der ingen overførsel af stof eller energi i form af varme. Disse systemer er også kendt som "adiabatiske".
love
Termokemisk lovgivning er tæt knyttet til Laplace og Lavoisiers lov samt Hess's lov, som er forløberne for den første lov om termodynamik.
Princippet fremsat af den franske Antoine Lavoisier (vigtig kemiker og adelsmand) og Pierre-Simon Laplace (berømt matematiker, fysiker og astronom) vurderer, at “ændringen i energi, der manifesterer sig i enhver fysisk eller kemisk transformation, har lige stor størrelse og betydning i modsætning til ændringen i energien fra den omvendte reaktion ”.
Hess's lov
På samme måde er loven formuleret af den russiske kemiker oprindeligt fra Schweiz, Germain Hess, en hjørnesten for forklaringen af termokemi.
Dette princip er baseret på hans fortolkning af loven om bevarelse af energi, der henviser til det faktum, at energi ikke kan skabes eller ødelægges, kun transformeres.
Hess lov kan vedtages på denne måde: "den totale entalpi i en kemisk reaktion er den samme, uanset om reaktionen udføres i et enkelt trin eller i en sekvens på flere trin."
Den samlede entalpi er angivet som subtraktion mellem summen af entalpien af produkterne minus summen af entalpien af reaktanterne.
I tilfælde af ændring i standard entalpi af et system (under standardbetingelser på 25 ° C og 1 atm) kan det skematisk indstilles efter følgende reaktion:
ΔH- reaktion = ΣΔH (produkter) - ΣΔH (reaktanter)
En anden måde at forklare dette princip ved at vide, at entalpiændringen refererer til ændringen i varme i reaktioner, når de forekommer ved konstant tryk, er ved at sige, at ændringen i et systems net entalpi ikke afhænger af den fulgte vej. mellem start og sluttilstand.
Første termodynamiklov
Denne lov er så iboende knyttet til termokemi, at det undertiden er forvirret, som var den, der inspirerede den anden; Så for at kaste lys over denne lov, må man begynde med at sige, at den også er forankret i princippet om energibesparelse.
Så termodynamik tager ikke kun højde for varme som en form for energioverførsel (som termokemi), men involverer også andre former for energi, såsom intern energi (U).
Så variationen i et systems indre energi (ΔU) er givet ved forskellen mellem dets oprindelige og endelige tilstande (som det ses i Hess lov).
Under hensyntagen til, at den interne energi består af den kinetiske energi (partiklenes bevægelse) og den potentielle energi (interaktion mellem partiklerne) i det samme system, kan det udledes, at der er andre faktorer, der bidrager til studiet af tilstanden og egenskaberne for hver system.
Applikationer
Termokemi har flere applikationer, nogle af disse vil blive nævnt nedenfor:
- Bestemmelse af energiændringerne i visse reaktioner ved hjælp af kalorimetri (måling af varmeændringer i visse isolerede systemer).
- Fradrag i entalpiændringer i et system, selv når disse ikke kan kendes ved direkte måling.
- Analyse af varmeoverførsler produceret eksperimentelt, når organometalliske forbindelser dannes med overgangsmetaller.
- Undersøgelse af energitransformationer (i form af varme) givet i koordinationsforbindelser af polyaminer med metaller.
- Bestemmelse af enthalpierne af metal-oxygenbindingen af β-diketoner og β-diketonater bundet til metaller.
Som i tidligere applikationer kan termokemi bruges til at bestemme et stort antal parametre, der er tilknyttet andre typer energi- eller tilstandsfunktioner, som er dem, der definerer et systems tilstand på et givet tidspunkt.
Termokemi bruges også til undersøgelse af adskillige egenskaber ved forbindelser som i titreringskalorimetri.
Referencer
- Wikipedia. (Sf). Termokemi. Gendannet fra en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Kemi, niende udgave. Mexico: McGraw-Hill.
- LibreTexts. (Sf). Termokemi - En gennemgang. Hentet fra chem.libretexts.org
- Tyagi, P. (2006). Termokemi. Gendannes fra books.google.co.ve
- Ribeiro, MA (2012). Termokemi og dens anvendelser til kemiske og biokemiske systemer. Erhvervet fra books.google.co.ve
- Singh, NB, Das, SS og Singh, AK (2009). Fysisk kemi, bind 2. Gendannes fra books.google.co.ve