Deși familiaritatea cu termenul „efect termicreacția chimică ”pentru majoritatea are loc la lecțiile de chimie, totuși este utilizată mai mult. Este dificil să ne imaginăm orice domeniu de activitate în care acest fenomen nu ar fi folosit.
Să dăm un exemplu doar pentru unele dintre ele, undecunoașterea a ceea ce este căldura reacției este necesară. În prezent, industria auto se dezvoltă într-un ritm fantastic: numărul de mașini crește de mai multe ori în fiecare an. În același timp, principala sursă de energie pentru ei este benzina (evoluțiile alternative de până acum își găsesc întruparea doar în prototipuri unice). Pentru a regla forța intermitentului de combustibil, se utilizează aditivi speciali care reduc intensitatea detonației. Un exemplu izbitor este monometilanilina. Când se obține, se calculează efectul de căldură al reacției, care în acest caz este –11–19 kJ / mol.
Un alt domeniu de aplicare este alimenteleindustrie. Fără îndoială, orice persoană a acordat atenție indicației conținutului caloric al acestui sau acelui produs. În acest caz, conținutul de calorii și efectul de căldură al reacției sunt direct legate, deoarece căldura este eliberată în timpul oxidării alimentelor. Prin ajustarea dietei pe baza acestor date, puteți obține o reducere semnificativă a greutății corporale. În ciuda faptului că căldura reacției este măsurată în jouli, există o relație directă între acestea și calorii: 4 J = 1 kcal. Pentru produsele alimentare, cantitatea estimată (masa) este de obicei indicată.
Să ne întoarcem acum la teorie și să dămdefiniție. Deci, efectul termic indică cantitatea de căldură degajată sau absorbită de sistem în timpul proceselor chimice din acesta. Trebuie avut în vedere faptul că, pe lângă căldură, pot fi generate radiații. Efectul termic al unei reacții chimice este numeric egal cu diferența dintre nivelurile de energie ale sistemului: inițial și rezidual. Dacă în cursul reacției, căldura este absorbită din spațiul înconjurător, atunci se vorbește despre un proces endoterm. În consecință, eliberarea de energie termică este caracteristică unui proces exoterm. Este destul de simplu să se facă distincția între ele: dacă valoarea energiei totale eliberate ca urmare a reacției este mai mare decât cea cheltuită pentru a porni (de exemplu, energia termică a combustibilului care arde), atunci aceasta este exotermă. Dar pentru descompunerea apei și a cărbunelui în hidrogen și monoxid de carbon, trebuie să se cheltuiască energie suplimentară pentru încălzire, prin urmare are loc absorbția sa (endotermie).
Efectul de căldură al reacției poate fi calculat folosindformule cunoscute. În calcule, efectul termic este indicat de litera Q (sau DH). Diferența constă în tipul de proces (endo sau exo), deci Q = - DH. Ecuațiile termochimice presupun o indicație a efectului căldurii și a reactivilor (calculul invers este, de asemenea, corect). Particularitatea unor astfel de ecuații este posibilitatea de a transfera magnitudinea efectelor termice și a substanțelor în sine în diferite părți. Este posibil să se efectueze scăderea sau adăugarea la termen a formulelor în sine, dar ținând cont de stările agregate ale substanțelor.
Să dăm un exemplu de reacții de ardere a metanului, carbonului, hidrogenului:
1) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + 890 kJ
2) C + O2 = CO2 + 394 kJ
3) 2H2 + O2 = 2H2O + 572 kJ
Acum să scădem 2 și 3 din 1 (laturile din dreapta din dreapta, stânga din stânga).
Ca rezultat, obținem:
CH4 - C - 2 H4 = 890 - 394 - 572 = - 76 kJ.
Dacă toate părțile sunt înmulțite cu - 1 (eliminați valoarea negativă), atunci obținem:
C + 2H2 = CH4 + 76 kJ / mol.
Cum poate fi interpretat rezultatul?Efectul termic care apare atunci când se formează metan din hidrogen și carbon va fi de 76 J pentru fiecare mol de gaz produs. De asemenea, din formule rezultă că energia termică va fi eliberată, adică vorbim despre un proces exoterm. Astfel de calcule permit evitarea necesității experimentelor directe de laborator, care sunt adesea asociate cu dificultăți.
