Топлинни ефекти и енталпия на образуването. Въведение в термохимията

Енталпията на образованието е важнатермодинамичната характеристика на химикала, която показва колко енергия в молекулярната му структура може да се превърне в топлина, е една от ключовите концепции на термодинамичната химия. Този клон на науката е ангажиран с изучаването на температурните характеристики на различните реакции и тяхната зависимост от различни физико-химични параметри, топлинна мощност и фазови преходи. Енталпията на образуване (от гръцката "entalpio." - "загрява") определя химичните съединения необходимото количество енергия, за да се създаде комплекс вещество от прости елементи, взети като правило, в най-стабилно състояние.

Например, за водород, азот или кислородтакава е газовата форма, за въглерод - графит, а за бром - състоянието на течността. Енталпията на образуването е изключително важно термохимично свойство, тъй като позволява не само успешно решаване на теоретичните проблеми, но и разработване на различни химични технологии и създаване на необходимото оборудване за тяхното изпълнение. И това е възможно само ако има надеждна и научно обоснована информация за физикохимичните и термодинамичните свойства на различните съединения. Тази информация често съставлява повече от петдесет процента от първоначалните данни при проектирането на сложно оборудване за научни експерименти или промишлени цели.

Ето защо, проучването на такива свойства на различникато енталпия на образуването, днес е една от приоритетните области на термохимията, където термодинамичните реакционни уравнения често се използват за определяне на дадено количество. Те задължително показват общото състояние на веществото и топлинният ефект се счита за един от продуктите за взаимодействие.

Топлина на реакцията, включително енталпияформирането на материята се определя чрез различни видове калориметри. Така наречената калориметрична бомба е добре затворен контейнер с термостатичен тип, в който топлинната енергия, освободена в резултат на химическа реакция, се използва само за повишаване на температурата във вътрешното пространство. В калориметъра има реагиращи вещества и самият ход на реакцията се инициира по различни начини. Тогава температурата на вътрешната среда се измерва с помощта на термометър или термодвойка.

По този начин, стандартната енталпияформирането на много хиляди вещества. Всички получени данни се записват внимателно и педантично в специални справочници и таблици. Също така енталпията на образуване на различни вещества може да се изчисли математически, като се използват подобни количества реагиращи вещества и продукти от тяхната реакция. За това се използват горепосочените термодинамични уравнения.

Обикновените вещества почти винаги иматенталпията на образуването е нула. Какво се има предвид и при изчисленията. И това термодинамично свойство, например, за фосфорен трихлорид може да се изчисли по следната формула:

P (s) + 1 ° С₃ = РС (ж.)

За газообразни метали (Fe, AL), енталпияобразуването е ненулево и представлява термохимична трансформация при преминаване от твърдо състояние (стандартно) към газово състояние. Такава стойност се възприема като енталпията на изпарението, наричана също пулверизация.