Teplo je forma energie, ktorá sa prenáša medzi dvoma systémami v tepelnom kontakte. Je to fyzikálna veličina, ktorá je definovaná ako množstvo energie, ktoré sa prenáša medzi dvoma telesami v dôsledku rozdielu teplôt. V chémii sa teplo používa na meranie energetických zmien, ktoré sa vyskytujú pri chemických reakciách.
Formačné teplo
Teplo tvorby je množstvo tepla, ktoré sa uvoľní alebo absorbuje, keď sa molekula vytvorí z jej základných prvkov. Meria sa pri konštantnom tlaku 1 atmosféra a teplote 25°C. Môže byť tiež definované ako teplo uvoľnené alebo absorbované tvorbou molekuly látky z jej základných prvkov v štandardnom stave, to znamená pri tlaku 1 atm, teplote 298 K a v najstabilnejšom pevné skupenstvo.
Príklad výpočtu tepla tvorby:
Molekula metánu (CH4) vzniká z vodíka (H2) a uhlík (C). Vznikové teplo metánu je -74,8 KJ/mol. To znamená, že pri tvorbe jednej molekuly metánu sa uvoľní 74,8 KJ energie.
Teplo reakcie
Reakčné teplo je množstvo tepla uvoľneného alebo absorbovaného počas chemickej reakcie. Meria sa pri konštantnom tlaku 1 atmosféra a teplote 25°C. Na výpočet reakčného tepla je potrebné poznať teplo tvorby látok, ktoré sa zúčastňujú reakcie.
Príklad výpočtu reakčného tepla:
Spaľovanie metánu možno znázorniť pomocou nasledujúcej chemickej rovnice:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Rovnica nám hovorí, že 1 mól metánu (CH4) a 2 móly kyslíka (O2) na produkciu 1 mólu oxidu uhličitého (CO2) a 2 móly vody (H2BUĎ). Vznikové teplo oxidu uhličitého je -393,5 KJ/mol a teplo tvorby vody -285,8 KJ/mol.
Reakčné teplo na spaľovanie metánu je preto:
(-393,5 KJ/mol ) + 2 (-285,8 KJ/mol) – (-74,8 KJ/mol) = -890,8 KJ/mol
To znamená, že pri spaľovaní jedného mólu metánu sa uvoľní 890,8 KJ energie.
Závery
Teplo tvorby aj reakčné teplo sú v chémii dôležité, pretože nám umožňujú poznať množstvo energie uvoľnenej alebo absorbovanej pri chemických reakciách. Teplo vzniku sa používa na výpočet reakčného tepla chemickej reakcie. Poznanie týchto hodnôt je nevyhnutné pre navrhovanie priemyselných procesov a optimalizáciu ich energetickej účinnosti.
Referencias Bibliográficas
- Chang, R. (2005). Chémia. Mexico City: McGraw-Hill.
- Atkins, P., Jones, L. (2008). Princípy chémie: cesty objavovania. Barcelona: Omega.
Som Sebastián Vidal, počítačový inžinier s vášňou pre technológie a DIY. Okrem toho som tvorcom tecnobits.com, kde zdieľam návody, aby bola technológia prístupnejšia a zrozumiteľnejšia pre každého.