 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Классификация химических реакций по признаку выделения или поглощения энергии
|
|
По признаку выделения или поглощения энергии реакции делят на экзотермические и эндотермические.
В ходе всех химических реакций происходит выделение или поглощение энергии, т.е. имеет место обмен энергией между системой и внешней средой. Обмен энергией может происходить в разных формах: чаще всего в виде теплоты, а также в виде светового излучения, акустических волн и т.д. Так как существует эквивалентность между разными видами энергии, то количество энергии, которой химическая система обменивается с внешней средой, можно свести к количеству теплоты.
Реакции, протекающие с выделением теплоты, называют экзотермическими, с поглощением теплоты – эндотермическими. Количество выделенной или поглощенной теплоты при данных количествах реагирующих веществ называют тепловым эффектом реакции.
Тепловой эффект реакций определяется разностью энергий связи, которые образуются и разрываются.
Химические уравнения, в которых указан тепловой эффект реакций, называются термохимическими уравнениями. В термохимических уравнениях химических реакций тепловой эффект указывают при помощи величины ∆ Н, которая называется изменением энтальпии (теплосодержания) реакции.
Если реакция протекает при стандартных условиях (температуре 289,15 К или 25 °С, давлении 101 325 Па, концентрации всех веществ в растворе или в газе 1 моль в литре), то изменение энтальпии обозначают символом ∆ Н 0.
Если ∆Н0<0, то теплота выделяется, т.е. реакция – экзотермическая. Для эндотермических реакций ∆Н0>0.
Существуют две формы записи термохимических уравнений.
1) При термохимической форме записи тепловой эффект записывается в самом уравнении, обычно в его правой части; при этом тепловой эффект экзотермической реакции входит в уравнение со знаком «+», а эндотермической – со знаком «–». Например:
2) При термодинамической форме записи уравнения реакции ∆ Н 0 записывают отдельно. Например:
Н2 + Сl2 = 2 HCl ∆Н0 = –185 кДж
N2 + O2 = 2 NO ∆Н0 = +181 кДж
Знание теплового эффекта реакции имеет большое практическое значение. Многие химические реакции используются как источники энергии. Например, горение топлива – химический процесс, идущий с выделением энергии. Выделение или поглощение энергии при химических реакциях нельзя не учитывать при расчете теплового баланса технологических процессов и при конструировании аппаратов, в которых такие процессы проводятся. Процессы окисления жиров и углеводов служат источником энергии, обеспечивающей существование животного мира.
Наконец, термохимические данные в сочетании с данными, полученными другими методами, могут дать ценную информацию о составе и строении веществ. Тепловой эффект реакции образования какого-либо соединения – это не только важная характеристика данного соединения, но и величина, позволяющая оценить его устойчивость.
Вещества, образующиеся из простых веществ в результате экзотермической реакции, называются экзотермичными; процесс их разложения, наоборот, эндотермический. Так, экзотермичным веществом является вода. Вещества, образующиеся из простых веществ в результате эндотермических процессов, называются эндотермичными; процесс их разложения – экзотермический.
Все эндотермичные соединения неустойчивы и легко разлагаются. И наоборот, чем более экзотермичным является соединение, тем труднее его разложить.
Устойчивость экзотермичных соединений и неустойчивость эндотермичных – это проявление общей закономерности, которая получила название принципа Бертло-Томсена, согласю которому химические процессы идут преимущественно в экзотермическом направлении.
Так, ацетилен С2Н2, являясь эндотермичным соединением, при определенных условиях может разлагаться со взрывом, поэтому его хранят и транспортируют в газовых баллонах не в чистом виде, а растворенным в ацетоне, так как разбавление легко взрывающегося вещества другим, инертным по отношению к нему веществом, предотвращает возможность взрыва.
Дата публикования: 2015-09-17; Прочитано: 2031 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
