Qual é o efeito térmico da reação

Embora a familiaridade com o termo "efeito térmicoreação química "na maioria ocorre em lições de química, no entanto, é aplicada mais amplamente. É difícil imaginar qualquer área de atividade onde esse fenômeno não seria usado.

Damos um exemplo de apenas alguns deles, ondeé necessário saber qual é o efeito térmico da reação. Atualmente, a indústria automotiva está se desenvolvendo a um ritmo fantástico: o número de carros aumenta anualmente por várias vezes. Ao mesmo tempo, a principal fonte de energia para eles é a gasolina (projetos alternativos até agora encontram sua incorporação apenas em protótipos individuais). Para corrigir a força de chamariz do combustível, são utilizados aditivos especiais, que reduzem a intensidade da detonação. Um exemplo vívido é a monometilanilina. Quando é recebido, calcula-se o efeito térmico da reação, que neste caso é -11-19 kJ / mol.

Outro campo de aplicação é o alimentoindústria. Sem dúvida, qualquer pessoa atendeu a indicação de conteúdo calórico de um produto específico. Neste caso, o valor calórico e o efeito térmico da reação estão diretamente relacionados, já que o calor é liberado quando o alimento é oxidado. Corrigindo sua dieta com base nesses dados, você pode conseguir uma redução significativa no peso corporal. Apesar de o efeito de calor da reação ser medido em joules, existe uma relação direta entre eles e calorias: 4 J = 1 kcal. Para os produtos alimentares, a quantidade estimada (massa) é geralmente indicada.

Passemos agora à teoria e damosdefinição. Assim, o efeito de calor indica a quantidade de calor liberada ou absorvida pelo sistema quando ocorrem processos químicos nele. Deve ter em mente que, além do calor, a radiação pode ser gerada. O efeito térmico da reação química é numericamente igual à diferença entre os níveis de energia do sistema: o inicial e o residual. Se no processo do calor de reação é absorvido do espaço circundante, então o processo endotérmico é dito. Conseqüentemente, a liberação de energia térmica é característica do processo exotérmico. Eles são bastante simples de distinguir: se o valor da energia total liberada como resultado da reação for maior do que a energia gasta para ela (por exemplo, a energia térmica do combustível de combustão), então é uma exotermia. Mas para a decomposição de água e carvão em hidrogênio e monóxido de carbono, é necessário gastar energia adicional no aquecimento, de modo que sua absorção (endotermia) ocorre.

O efeito térmico da reação pode ser calculado usandofórmulas conhecidas. Nos cálculos, o efeito térmico é indicado pela letra Q (ou DH). A diferença no tipo de processo (endo ou exo), portanto, Q = - DH. As equações termoquímicas assumem uma indicação do efeito térmico e dos reagentes (cálculo correto e reverso). A peculiaridade de tais equações é a possibilidade de transferir a magnitude dos efeitos térmicos e as próprias substâncias para diferentes partes. É possível realizar subtração termo-a-termo ou adição das próprias fórmulas, mas levando em consideração os estados agregados das substâncias.

Deixe-nos dar um exemplo de reações de combustão de metano, carbono, hidrogênio:

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

2) C + O2 = CO2 + 394 kJ

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

Agora subtravemos 2 e 3 de 1 (os lados da direita da direita, a esquerda, da esquerda).

Como resultado, obtemos:

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

Se todas as peças multiplicado por - 1 (remover valor negativo), temos:

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

Como você pode interpretar o resultado? O efeito térmico que ocorre quando o metano é formado a partir de hidrogênio e carbono é de 76 J para cada mole do gás produzido. Segue também das fórmulas que a energia térmica será liberada, isto é, é um processo exotérmico. Tais cálculos permitem evitar a necessidade de experiências diretas de laboratório, que muitas vezes envolvem dificuldades.