Aj keď je oboznámený s pojmom „tepelný efekt“chemická reakcia “sa vyskytuje väčšinou v hodinách chémie, používa sa však vo väčšej miere. Je ťažké si predstaviť akúkoľvek oblasť činnosti, v ktorej by sa tento jav nepoužil.
Uveďme príklad len niektorých z nichznalosť toho, čo je potrebný tepelný účinok reakcie. V súčasnosti sa automobilový priemysel vyvíja fantastickým tempom: počet automobilov sa každý rok niekoľkokrát zvyšuje. Zároveň je pre nich hlavným zdrojom energie benzín (alternatívny vývoj zatiaľ nájde svoje stelesnenie iba v jednotlivých prototypoch). Na nastavenie sily blikania paliva sa používajú špeciálne prísady na zníženie intenzity detonácie. Pozoruhodným príkladom je monometylanilín. Keď sa získa, vypočíta sa tepelný účinok reakcie, ktorý je v tomto prípade –11–19 kJ / mol.
Ďalšou oblasťou použitia sú potravinypriemysel. Každá osoba bezpochyby venovala pozornosť údaju o obsahu kalórií vo výrobku. V tomto prípade obsah kalórií a tepelný účinok reakcie priamo súvisia, pretože teplo sa pri oxidácii potravín uvoľňuje. Úpravou stravovania podľa týchto údajov môžete dosiahnuť významné zníženie telesnej hmotnosti. Napriek tomu, že reakčné teplo sa meria v jouloch, existuje medzi nimi a kaloriou priamy vzťah: 4 J = 1 kcal. V prípade potravinárskych výrobkov sa zvyčajne uvádza odhadované množstvo (hmotnosť).
Poďme teraz k teórii a dámeDefinícia. Tepelný efekt teda označuje množstvo tepla uvoľneného alebo absorbovaného systémom počas chemických procesov v ňom. Malo by sa pamätať na to, že okrem tepla sa môže vytvárať aj žiarenie. Tepelný účinok chemickej reakcie sa numericky rovná rozdielu medzi úrovňami energie systému: počiatočný a zvyškový. Ak sa v priebehu reakcie teplo absorbuje z okolitého priestoru, hovorí sa o endotermickom procese. Preto je uvoľňovanie tepelnej energie charakteristické pre exotermický proces. Je pomerne ľahké medzi nimi rozlíšiť: ak je hodnota celkovej energie uvoľnenej v dôsledku reakcie väčšia ako tá, ktorá sa vynakladá na jej spustenie (napríklad tepelná energia horiaceho paliva), potom je to exotermická reakcia. Na rozloženie vody a uhlia na vodík a oxid uhoľnatý je však potrebné na zahriatie vynaložiť ďalšiu energiu, preto dochádza k jeho absorpcii (endotermia).
Tepelný účinok reakcie sa môže vypočítať pomocouznáme vzorce. Vo výpočtoch je tepelný účinok označený písmenom Q (alebo DH). Rozdiel je v type procesu (endo alebo exo), takže Q = - DH. Termochemické rovnice predpokladajú indikáciu tepelného účinku a reagencií (správny je aj spätný výpočet). Zvláštnosťou týchto rovníc je možnosť prenosu rozsahu tepelných účinkov a samotných látok na rôzne časti. Je možné vykonať časovo odčítanie alebo pridanie samotných vzorcov, ale s prihliadnutím na súhrnné stavy látok.
Uveďte príklad reakcií spaľovania metánu, uhlíka, vodíka:
1) CH4 + 2O2 = C02 + 2H20 + 890 kJ
2) C + 02 = C02 + 394 kJ
3) 2H2 + 02 = 2H20 + 572 kJ
Teraz odčítajte 2 a 3 od 1 (pravé strany sprava, zľava zľava).
Výsledkom je:
CH4-C-2H4 = 890 - 394 - 572 = - 76 kJ.
Ak sú všetky časti vynásobené číslom - 1 (odstráňte zápornú hodnotu), dostaneme:
C + 2H2 = CH4 + 76 kJ / mol.
Ako možno výsledok interpretovať?Tepelný efekt, ktorý nastane, keď sa metán tvorí z vodíka a uhlíka, bude 76 J na každý mol vyrobeného plynu. Zo vzorcov tiež vyplýva, že sa uvoľní tepelná energia, to znamená, že hovoríme o exotermickom procese. Takéto výpočty umožňujú vyhnúť sa potrebe priamych laboratórnych experimentov, ktoré sú často spojené s ťažkosťami.
