Thermochemie Was für Studien, Gesetze und Anwendungen

Die Thermochemie Es ist verantwortlich für die Untersuchung der kalorischen Modifikationen, die in den Reaktionen zwischen zwei oder mehr Arten durchgeführt werden. Es wird als wesentlicher Teil der Thermodynamik betrachtet, die die Umwandlung von Wärme und anderen Energiearten erforscht, um die Richtung zu verstehen, in der sich Prozesse entwickeln und wie ihre Energie variiert.

Ebenso ist es grundlegend zu verstehen, dass Wärme die Übertragung von Wärmeenergie beinhaltet, die zwischen zwei Körpern auftritt, wenn sie unterschiedliche Temperaturen haben; während die thermische Energie diejenige ist, die mit der zufälligen Bewegung verbunden ist, die Atome und Moleküle besitzen.

Da also in fast allen chemischen Reaktionen Energie durch Wärme absorbiert oder freigesetzt wird, ist es sehr wichtig, die durch die Thermochemie auftretenden Phänomene zu analysieren.

Index

• 1 Was studiert Thermochemie?
• 2 Gesetze
  • 2.1 Das Heßsche Gesetz
  • 2.2 Erster Hauptsatz der Thermodynamik
• 3 Anwendungen
• 4 Referenzen

Was studiert Thermochemie?

Wie bereits erwähnt, untersucht die Thermochemie die Veränderungen der Energie in Form von Wärme, die bei chemischen Reaktionen oder bei Prozessen mit physikalischen Umwandlungen auftreten.

In diesem Sinne ist es notwendig, bestimmte Konzepte innerhalb des Subjekts für ein besseres Verständnis zu klären.

Zum Beispiel bezieht sich der Begriff „System“ auf das spezifische Segment des Universums untersucht, wobei „Universum“ Betrachtung des Systems und seine Umgebung (alles, was außerhalb dieses).

Ein System besteht normalerweise aus den Spezies, die an den chemischen oder physikalischen Umwandlungen beteiligt sind, die in den Reaktionen auftreten. Diese Systeme können in drei Arten klassifiziert werden: offen, geschlossen und isoliert.

- Ein offenes System ermöglicht den Transfer von Materie und Energie (Wärme) in die Umgebung.

- In einem geschlossenen System gibt es einen Austausch von Energie, aber nicht von Materie.

- In einem isolierten System gibt es keinen Transfer von Materie oder Energie in Form von Wärme. Diese Systeme werden auch als "Adiabatics" bezeichnet.

Gesetze

Thermochemische Gesetze sind eng mit dem Gesetz von Laplace und Lavoisier und Hess Gesetz verknüpft, die die Vorläufer des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik sind.

Das Prinzip zum Ausdruck von Französisch Antoine Lavoisier (großen Chemie- und edel) und Pierre-Simon Laplace (berühmter Mathematiker, Physiker und Astronom) berichtete, dass „die Änderung der Energie in einer beliebigen physikalischen oder chemischen Umwandlung manifestiert gleiche Größe hat und die Richtung im Gegensatz zur Änderung der Energie der umgekehrten Reaktion ".

Das Heßsche Gesetz

Das Gesetz, das von dem in der Schweiz lebenden russischen Chemiker Germain Hess formuliert wurde, ist in der gleichen Reihenfolge ein Grundstein für die Erklärung der Thermochemie.

Dieses Prinzip beruht auf seiner Interpretation des Energieerhaltungsgesetzes, das sich darauf bezieht, dass Energie nicht erzeugt oder zerstört, sondern nur transformiert werden kann.

Hess Gesetz kann auf diese Weise in Kraft gesetzt werden: „Gesamtenthalpie in einer chemischen Reaktion ist das gleiche, ob die Reaktion in einem Schritt durchgeführt, als ob es in einer Sequenz von mehreren Schritten geschieht“

Die Gesamtenthalpie ergibt sich als Subtraktion zwischen der Summe der Enthalpie der Produkte minus der Summe der Enthalpie der Reaktanden.

Im Fall der Standard-Enthalpieänderung eines Systems (bei Standardbedingungen von 25 ° C und 1 atm) kann nach der folgenden Reaktion synthetisiert werden:

ΔH_Reaktion = ΣΔH_(Produkte) - ΣΔH_(Reaktanten)

Ein anderer Weg, um dieses Prinzip zu erklären, wohl wissend, dass die Enthalpieänderung Austausch in den Reaktionen auf Wärme bezieht, wenn diese auf einem konstanten Druck auftreten, ist mit den Worten, dass die Änderung in Nettoenthalpie eines Systems nicht abhängig von dem Pfad folgt zwischen dem Anfangs- und Endzustand.

Erster Hauptsatz der Thermodynamik

Dieses Gesetz ist so eng mit der Thermochemie verbunden, dass es manchmal verwirrt ist, was das andere inspirierte; Um dieses Gesetz zu beleuchten, sollten Sie zunächst damit beginnen, dass es auch auf dem Prinzip der Energieerhaltung beruht.

So berücksichtigt die Thermodynamik nicht nur die Wärme als Energietransfer (wie die Thermochemie), sondern auch andere Energieformen wie die innere Energie (U).

Also ist die Variation der inneren Energie eines Systems (ΔU) durch die Differenz zwischen seinem Anfangs- und Endzustand gegeben (wie im Hessschen Gesetz gesehen).

Wenn man bedenkt, dass die innere Energie sich aus der kinetischen Energie (Bewegung der Teilchen) und der potentiellen Energie (Wechselwirkungen zwischen den Teilchen) des gleichen Systems zusammensetzt, kann man folgern, dass es weitere Faktoren gibt, die zur Untersuchung des Zustands und der Eigenschaften beitragen System.

Anwendungen

Thermochemie hat mehrere Anwendungen, von denen einige im Folgenden erwähnt werden:

- Bestimmung von Energieänderungen in bestimmten Reaktionen durch Kalorimetrie (Messung von Wärmeänderungen in bestimmten isolierten Systemen).

- Abzug der Enthalpieänderungen in einem System, auch wenn diese durch eine direkte Messung nicht bekannt sind.

- Analyse von Wärmeübertragungen, die experimentell erzeugt wurden, wenn organometallische Verbindungen mit Übergangsmetallen gebildet wurden.

- Untersuchung von Energieumwandlungen (in Form von Wärme) in Koordinationsverbindungen von Polyaminen mit Metallen.

- Bestimmung der Enthalpien der Metall-Sauerstoff-Bindung von an Metallen gebundenen β-Diketonen und β-Diketonaten.

Wie in früheren Anwendungen kann die Thermochemie dazu verwendet werden, eine große Anzahl von Parametern zu bestimmen, die anderen Arten von Energie- oder Zustandsfunktionen zugeordnet sind, die den Zustand eines Systems zu einem gegebenen Zeitpunkt definieren.

Die Thermochemie wird auch bei der Untersuchung zahlreicher Eigenschaften von Verbindungen, z. B. in der Titrationskalorimetrie, verwendet.

Referenzen

1. Wikipedia. (s.). Thermochemie Erholte sich von en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chemie, Neunte Ausgabe. Mexiko: McGraw-Hill.
3. LibreTexte. (s.). Thermochemie - Ein Rückblick. Von chem.libretexts.org abgerufen
4. Tyagi, P. (2006). Thermochemie Wiederhergestellt von books.google.co.ve
5. Ribeiro, M.A. (2012). Thermochemie und ihre Anwendungen in chemischen und biochemischen Systemen. Von books.google.co.ve abgerufen
6. Singh, N. B., Das, S. S. und Singh, A. K. (2009). Physikalische Chemie, Band 2. Von books.google.co.ve