Entalpija

Iz Wikipedije, proste enciklopedije

Skoči na: navigacija, iskanje
Termodinamski potenciali
Notranja energija Wn(S,V)
Prosta energija F(T,V) = Wn − TS
Entalpija H(S,p) = Wn + pV
Prosta entalpija G(T,p) = Wn + pV − TS
edit

Entalpíja (oznaka H) je termodinamska spremenljivka, definirana kot vsota notranje energije Wn ter zmnožka tlaka p in prostornine V:

H = W_n + pV \!\, .

Lastnost entalpije je, da je pri procesih, ki potekajo pri stalnem tlaku, sprememba entalpije ravno enaka dovedeni ali odvzeti toploti.

Podobno kot notranje energije tudi entalpije ne moremo neposredno meriti, zato navadno obravnavamo spremembo entalpije

\Delta H = \Delta W_n + p \Delta V \!\, .

Entalpija je priročno definirana za obravnavo procesov, ki potekajo pri stalnem tlaku; mednje spada večina kemijskih reakcij.

V Mednarodnem sistemu enot je izpeljana enota za entalpijo J.

[uredi] Reakcijska entalpija

Reakcijska entalpija ΔHr je toplota, ki se sprosti ali porabi v kemijski reakciji pri stalnem tlaku. Če so vsi reaktanti in produkti v standardnih stanjih (101 325 Pa, 25°C), govorimo o standardni reakcijski entalpiji ΔHr°.

Standardna reakcijska entalpija je definirana kot razlika vsot standardnih tvorbenih entalpij produktov in reaktantov:

\Delta H_{\mathrm{r}}^0=\sum \Delta H_{t,\mathrm{produkti}}^{0} -\sum \Delta H_{t, \mathrm{reaktanti}}^{0}

Standardna tvorbena entalpija spojine je sprememba entalpije, ko iz elementov nastane 1 mol spojine, če so vsi elementi in spojina v standardnih stanjih. Standardna tvorbena entalpija elementov je enaka nič.

Če je reakcijska entalpija pozitivna, pomeni, da so produkti energetsko bogatejši od reaktantov. Reakcija je torej endotermna. Če je reakcijska entalpija negativna, je reakcija eksotermna.

[uredi] Tvorba NaCl

2Na(s) + Cl2(g) → 2NaCl(s)        ΔHr = -822 kJ/mol

Reakcija je eksotermna. Ker sta oba reaktanta elementa (Na in Cl2), se lahko iz reakcijske entalpije izračuna tudi tvorbeno energijo NaCl, ki je enaka -411 kJ/mol (-822/2 kJ/mol).

[uredi] Zgorevanje propana

C3H8(g) + 5O2 (g) → 3CO2(g) + 4H2O(l)

Standardne tvorbene entalpije reaktantov in produktov so enake:

C3H8(g): -103,2 kJ/mol
O2(g): 0
CO2(g): -393,5 kJ/mol
H2O(l): -286,6 kJ/mol
H2O(g): -241,8 kJ/mol

Standardna reakcijska entalpija je enaka

ΔHr° = (3*-393,5 + 4*-285,8) – (1* -103,2 + 5* 0) = -2,22 MJ/mol propana

Če voda ostane v plinastem stanju (H2O(g)), je standardna reakcijska entalpija na račun kondenzacijske entalpije vode manjša in je enaka -2,04 MJ/mol propana.

Standardna reakcijska entalpija je istočasno tudi standardna sežigna entalpija propana.

Vzpostavljeno iz »http://sl.wikipedia.org/wiki/Entalpija«