Thermochemie Welke studies, wetten en toepassingen

de thermochemische is verantwoordelijk voor de studie van de calorische modificaties die worden uitgevoerd in de reacties tussen twee of meer soorten. Het wordt beschouwd als een essentieel onderdeel van de thermodynamica, die de transformatie van warmte en andere soorten energie bestudeert om de richting te begrijpen waarin processen ontwikkelen en hoe hun energie varieert..

Het is ook essentieel om te begrijpen dat warmte betrekking heeft op de overdracht van thermische energie die optreedt tussen twee lichamen, wanneer ze zich op verschillende temperaturen bevinden; terwijl de thermische energie degene is die geassocieerd is met de willekeurige beweging die de atomen en moleculen bezitten.

Daarom, zoals in bijna alle chemische reacties, energie wordt geabsorbeerd of vrijgegeven door middel van warmte, is het erg belangrijk om de verschijnselen die optreden door thermochemie te analyseren..

index

• 1 Welke thermochemische studies?
• 2 Wetten
  • 2.1 De wet van Hess
  • 2.2 Eerste wet van de thermodynamica
• 3 toepassingen
• 4 Referenties

Welke thermochemische studies?

Zoals eerder opgemerkt, bestudeert de thermochemie de veranderingen van energie in de vorm van warmte die optreedt in chemische reacties of wanneer processen waarbij fysieke transformaties optreden optreden.

In die zin is het nodig om bepaalde concepten binnen het onderwerp te verduidelijken voor een beter begrip ervan.

De term 'systeem' verwijst bijvoorbeeld naar het specifieke segment van het universum dat wordt bestudeerd, wat 'universum' betekent de overweging van het systeem en zijn omgeving (alles wat daarbuiten staat).

Een systeem bestaat dus meestal uit de soort die betrokken is bij de chemische of fysische transformaties die optreden in de reacties. Deze systemen kunnen in drie soorten worden ingedeeld: open, gesloten en geïsoleerd.

- Een open systeem is een systeem dat de overdracht van materie en energie (warmte) naar de omgeving mogelijk maakt.

- In een gesloten systeem is er de uitwisseling van energie, maar niets.

- In een geïsoleerd systeem is er geen overdracht van materie of energie in de vorm van warmte. Deze systemen staan ​​ook bekend als "adiabaten".

wetten

De wetten van de thermochemie zijn nauw verbonden met de wet van Laplace en Lavoisier, evenals met de wet van Hess, die de voorlopers zijn van de eerste wet van de thermodynamica..

Het principe van Franse Antoine Lavoisier (grote chemische en edel) en Pierre-Simon Laplace (bekende wiskundige, natuurkundige en sterrenkundige) tot expressie gerapporteerd dat "de verandering van de energie gemanifesteerd in een fysische of chemische verandering heeft dezelfde grootte en richting in tegenstelling tot de verandering in de energie van de omgekeerde reactie ".

Hess's Law

In dezelfde volgorde van ideeën, de wet geformuleerd door de Russische chemicus van oorsprong uit Zwitserland, Germain Hess, is een hoeksteen voor de verklaring van thermochemie.

Dit principe is gebaseerd op zijn interpretatie van de wet van behoud van energie, die verwijst naar het feit dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, alleen getransformeerd.

Hess recht kan worden vastgesteld op deze wijze: "totale enthalpie in een chemische reactie is hetzelfde, of de reactie in één trap wordt uitgevoerd als het gebeurt in een reeks verschillende stappen".

De totale enthalpie wordt gegeven als het aftrekken tussen de som van de enthalpie van de producten minus de som van de enthalpie van de reactanten.

In het geval van de verandering in de standaardenthalpie van een systeem (onder standaardomstandigheden van 25 ° C en 1 atm), kan het worden geschematiseerd volgens de volgende reactie:

AH_reactie = ΣΔH_(Producten) - ΣΔH_(Reactanten)

Een andere manier om dit principe uit te leggen, wetende dat de verandering van enthalpie verwijst naar de verandering van warmte in de reacties wanneer ze bij een constante druk worden gegeven, zegt dat de verandering in de netto enthalpie van een systeem niet afhankelijk is van het gevolgde pad tussen de begintoestand en het einde.

Eerste wet van de thermodynamica

Deze wet is zo intrinsiek verbonden met de thermochemie dat het soms verward is, die degene was die de ander inspireerde; Dus, om een ​​licht te werpen op deze wet, moeten we beginnen met te zeggen dat het ook zijn wortels heeft in het principe van behoud van energie.

Dus thermodynamica houdt niet alleen rekening met warmte als een vorm van energieoverdracht (zoals thermochemie), maar het gaat ook om andere vormen van energie, zoals interne energie (U).

Dus de variatie in de interne energie van een systeem (ΔU) wordt gegeven door het verschil tussen de begin- en eindtoestand (zoals gezien in de wet van Hess).

Gezien het feit dat de interne energie wordt samengesteld door de kinetische energie (beweging van de deeltjes) en de potentiële energie (interacties tussen de deeltjes) van hetzelfde systeem, kan worden afgeleid dat er andere factoren zijn die bijdragen aan de studie van de toestand en eigenschappen van elk systeem.

toepassingen

Thermochemistry heeft meerdere toepassingen, waarvan sommige hieronder worden genoemd:

- Bepaling van energieveranderingen in bepaalde reacties door het gebruik van calorimetrie (meting van warmteveranderingen in bepaalde geïsoleerde systemen).

- Aftrek van enthalpie-veranderingen in een systeem, zelfs als deze niet bekend kunnen zijn door een directe meting.

- Analyse van warmteoverdrachten die experimenteel zijn geproduceerd wanneer organometaalverbindingen worden gevormd met overgangsmetalen.

- Studie van energietransformaties (in de vorm van warmte) gegeven in coördinatieverbindingen van polyaminen met metalen.

- Bepaling van de enthalpie van de metaal-zuurstofbinding van β-diketonen en β-diketonaten gebonden aan metalen.

Net als in eerdere toepassingen, kan thermochemie worden gebruikt om een ​​groot aantal parameters te bepalen die zijn gekoppeld aan andere soorten energie of statusfuncties, die de toestand van een systeem op een bepaald moment bepalen.

Thermochemie wordt ook gebruikt in de studie van talrijke eigenschappen van verbindingen, zoals in titratiecalorimetrie.

referenties

1. Wikipedia. (N.D.). Thermochemie. Opgehaald van en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chemie, negende editie. Mexico: McGraw-Hill.
3. LibreTexts. (N.D.). Thermochemistry - A Review. Opgehaald in chem.libretexts.org
4. Tyagi, P. (2006). Thermochemie. Opgehaald uit books.google.co.ve
5. Ribeiro, M.A. (2012). Thermochemie en toepassingen ervan op chemische en biochemische systemen. Opgehaald uit books.google.co.ve
6. Singh, N. B., Das, S. S. en Singh, A.K. (2009). Fysieke chemie, deel 2. opgehaald uit books.google.co.ve