Innhold
Under en kjemisk reaksjon overføres energi i form av varme. For å bestemme om en kjemisk reaksjon er endotermisk eller eksotermisk - om reaksjonen tar opp varme eller frigjør varme, kan vi måle varmeutvekslingen mellom den kjemiske reaksjonen og dens omgivelser. Men fordi utveksling av varme ikke kan måles direkte, måler forskere endringen i temperaturen til en gitt reaksjon, eller entalpien til en kjemisk reaksjon, for å komme til samme konklusjon. Med en kalkulator og en formasjonstabell i hånden, er det enkelt å beregne entalpier av reaksjonen.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Beregning av entalpien, eller endringen av den totale systemtemperaturen, for en kjemisk reaksjon, lar forskere bestemme mengden energi som utveksles mellom miljøet og en gitt kjemisk reaksjon. Entalpien endres for en reaksjon er lik summen av entalpiene til dannelse av alle produktene minus summen av dannelsen entalpiene av alle reaktantene.
For å beregne entalpien til en kjemisk reaksjon, balanserer du først den kjemiske ligningen. Når dette er gjort, bruk en formasjonstabell for å bestemme dannelsesvarmen (ΔHf) for forbindelsene som er involvert i ligningen. Legg merke til hver forbunds varmingsformasjonsverdi.
I henhold til Hess's Law, en av grunnleggende forhold for termodynamikk, er den totale entalpiendringen for en kjemisk reaksjon uavhengig av ruten den kjemiske endringen skjer. Med andre ord, uavhengig av hvor mange trinn som er involvert i den kjemiske reaksjonen, er entalpien for en reaksjon lik summen av entalpien til dannelse av alle produktene minus summen av dannelses entalpien av alle reaktantene. Ligningen for entalpier av reaksjoner kan da uttrykkes som:
ΔHr = ∑ΔHf (produkter) - ∑ΔHf (reaktanter)
Bestem hvilke av forbindelsene som er produkter eller reaktanter i den kjemiske ligningen, og koble dem deretter til Hess's Law-ligningen.
På en formasjonstabell er ΔHf-verdien for en gitt forbindelse oppført som kilojoules (kJ) per mol (mol). Hver oppførte verdi er dannelsesvarmen til en enkelt enhet av den gitte forbindelse. Hvis du beregner entalpien til en kjemisk reaksjon som involverer flere enheter av en forbindelse, multipliserer du ΔHf-verdiene med de nødvendige molene. Når dette er gjort, kan du fullføre Hess's Law-ligningen for å beregne entalpien av den kjemiske reaksjonen.