¿Cuál es el efecto térmico de la reacción?

Aunque familiaridad con el término "efecto térmico"reacción química "en la mayoría ocurre en las clases de química, sin embargo, se aplica más ampliamente. Es difícil imaginar cualquier área de actividad donde este fenómeno no se usaría.

Damos un ejemplo de solo algunos de ellos, dondees necesario saber cuál es el efecto térmico de la reacción. Actualmente, la industria automotriz se está desarrollando a un ritmo fantástico: el número de automóviles aumenta anualmente varias veces. Al mismo tiempo, la principal fuente de energía para ellos es la gasolina (diseños alternativos hasta ahora encuentran su realización solo en prototipos únicos). Para corregir la fuerza de la llamarada del combustible, se usan aditivos especiales que reducen la intensidad de la detonación. Un ejemplo vívido es la monometilanilina. Cuando se recibe, se calcula el efecto térmico de la reacción, que en este caso es -11-19 kJ / mol.

Otro campo de aplicación es la comidaindustria. Sin duda, cualquier persona prestó atención a la indicación del contenido calórico de un producto en particular. En este caso, el poder calorífico y el efecto térmico de la reacción están directamente relacionados, ya que el calor se libera cuando el alimento se oxida. Corrigiendo su dieta en base a estos datos, puede lograr una reducción significativa en el peso corporal. A pesar de que el efecto de calor de la reacción se mide en julios, existe una relación directa entre ellos y las calorías: 4 J = 1 kcal. Para los productos alimenticios, la cantidad estimada (masa) generalmente está indicada.

Pasemos ahora a la teoría y damosdefinición. Por lo tanto, el efecto de calor indica la cantidad de calor liberado o absorbido por el sistema cuando ocurren procesos químicos en él. Debe tenerse en cuenta que, además del calor, se puede generar radiación. El efecto térmico de la reacción química es numéricamente igual a la diferencia entre los niveles de energía del sistema: el inicial y el residual. Si en el proceso de la reacción se absorbe el calor del espacio circundante, entonces se dice el proceso endotérmico. En consecuencia, la liberación de energía térmica es característica del proceso exotérmico. Son bastante simples de distinguir: si el valor de la energía total liberada como resultado de la reacción es mayor que la energía gastada para él (por ejemplo, la energía térmica del combustible de combustión), entonces esto es una exotermia. Pero para la descomposición del agua y el carbón en hidrógeno y monóxido de carbono, es necesario gastar energía adicional en el calentamiento, por lo que tiene lugar su absorción (endotermia).

El efecto térmico de la reacción se puede calcular usandofórmulas conocidas En los cálculos, el efecto térmico se denota por la letra Q (o DH). La diferencia en el tipo de proceso (endo o exo), por lo tanto Q = - DH. Las ecuaciones termoquímicas suponen una indicación del efecto térmico y los reactivos (cálculo correcto e inverso). La peculiaridad de tales ecuaciones es la posibilidad de transferir la magnitud de los efectos térmicos y las sustancias mismas a diferentes partes. Es posible realizar el término por sustracción o la adición de las propias fórmulas, pero teniendo en cuenta los estados agregados de las sustancias.

Déjenos dar un ejemplo de reacciones de combustión de metano, carbono, hidrógeno:

1) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + 890 kJ

2) C + O2 = CO2 + 394 kJ

3) 2H2 + O2 = 2H2O + 572 kJ

Ahora restamos 2 y 3 de 1 (los lados derecho de la derecha, la izquierda-de la izquierda).

Como resultado, obtenemos:

CH4 - C - 2 H4 = 890 - 394 - 572 = - 76 kJ.

Si todas las partes se multiplican por - 1 (elimina el valor negativo), obtenemos:

C + 2H2 = CH4 + 76 kJ / mol.

¿Cómo puedes interpretar el resultado? El efecto térmico que se produce cuando el metano se forma a partir de hidrógeno y carbono es 76 J por cada mol del gas producido. También se desprende de las fórmulas que la energía térmica se liberará, es decir, es un proceso exotérmico. Dichos cálculos permiten evitar la necesidad de experimentos de laboratorio directos, que a menudo implican dificultades.