Διαφορά μεταξύ θερμότητας σχηματισμού και θερμότητας αντίδρασης

Τελευταία ενημέρωση: 15/05/2023
Συγγραφέας: Σεμπάστιαν Βιδάλ

Η θερμότητα είναι μια μορφή ενέργειας που μεταφέρεται μεταξύ δύο συστημάτων σε θερμική επαφή. Είναι ένα φυσικό μέγεθος που ορίζεται ως η ποσότητα ενέργειας που μεταφέρεται μεταξύ δύο σωμάτων λόγω διαφοράς θερμοκρασίας. Στη χημεία, η θερμότητα χρησιμοποιείται για τη μέτρηση των ενεργειακών μεταβολών που συμβαίνουν στις χημικές αντιδράσεις.

Θερμότητα Σχηματισμού

Θερμότητα σχηματισμού είναι η ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται ή απορροφάται όταν ένα μόριο σχηματίζεται από τα συστατικά στοιχεία του. Μετράται σε σταθερή πίεση 1 ατμόσφαιρας και θερμοκρασία 25°C. Μπορεί επίσης να οριστεί ως η θερμότητα που απελευθερώνεται ή απορροφάται από το σχηματισμό ενός μορίου μιας ουσίας από τα συστατικά στοιχεία της σε τυπική κατάσταση, δηλαδή σε πίεση 1 atm, θερμοκρασία 298 Κ και στην πιο σταθερή της Στερεάς κατάστασης.

Παράδειγμα υπολογισμού θερμότητας σχηματισμού:

Το μόριο μεθανίου (CH4) σχηματίζεται από υδρογόνο (Η2) και άνθρακα (C). Η θερμότητα σχηματισμού του μεθανίου είναι -74,8 KJ/mol. Αυτό σημαίνει ότι 74,8 KJ ενέργειας απελευθερώνονται κατά το σχηματισμό ενός μορίου μεθανίου.

Αποκλειστικό περιεχόμενο - Κάντε κλικ εδώ  Διαφορά μεταξύ ομοπολυμερούς και συμπολυμερούς

Θερμότητα Αντίδρασης

Θερμότητα αντίδρασης είναι η ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται ή απορροφάται κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης. Μετράται σε σταθερή πίεση 1 ατμόσφαιρας και θερμοκρασία 25°C. Για τον υπολογισμό της θερμότητας της αντίδρασης, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τη θερμότητα σχηματισμού των ουσιών που εμπλέκονται στην αντίδραση.

Παράδειγμα υπολογισμού θερμότητας αντίδρασης:

Η καύση του μεθανίου μπορεί να αναπαρασταθεί με την ακόλουθη χημική εξίσωση:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2 ώρες2O

Η εξίσωση μας λέει ότι 1 mole μεθανίου (CH4) και 2 mol οξυγόνου (Ο2) για την παραγωγή 1 mole διοξειδίου του άνθρακα (CO2) και 2 mol νερού (H2ΕΙΤΕ). Η θερμότητα σχηματισμού του διοξειδίου του άνθρακα είναι -393,5 KJ/mol και η θερμότητα σχηματισμού του νερού είναι -285,8 KJ/mol.

Επομένως, η θερμότητα αντίδρασης για την καύση του μεθανίου είναι:

(-393,5 KJ/mol) + 2(-285,8 KJ/mol) – (-74,8 KJ/mol) = -890,8 KJ/mol

Αυτό σημαίνει ότι 890,8 KJ ενέργειας απελευθερώνονται κατά την καύση ενός mole μεθανίου.

Αποκλειστικό περιεχόμενο - Κάντε κλικ εδώ  Διαφορά μεταξύ carbocation και carbanion

Συμπεράσματα

Τόσο η θερμότητα σχηματισμού όσο και η θερμότητα της αντίδρασης είναι σημαντικές στη χημεία, καθώς μας επιτρέπουν να γνωρίζουμε την ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται ή απορροφάται στις χημικές αντιδράσεις. Η θερμότητα σχηματισμού χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της θερμότητας αντίδρασης μιας χημικής αντίδρασης. Η γνώση αυτών των τιμών είναι απαραίτητη για το σχεδιασμό βιομηχανικών διαδικασιών και τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής τους απόδοσης.

Βιβλιογραφικές Αναφορές

  • Chang, R. (2005). Χημεία. Πόλη του Μεξικού: McGraw-Hill.
  • Atkins, P., Jones, L. (2008). Αρχές της χημείας: τα μονοπάτια της ανακάλυψης. Μπαρτσελόνα: Ωμέγα.