ДОВІДНИК З ХІМІЇ

ЕНЕРГЕТИКА ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ

1. Перетворення енергії в хімічних реакціях

Практично в усіх хімічних реакціях відбувається взаємне перетворення різних видів енергії. Найчастіше енергія виділяється або поглинається у вигляді теплоти. Якщо в ході реакції енергія виділяється, то таку реакцію називають екзотермічною, якщо енергія поглинається, то таку реакцію називають ендотермічною реакцією.

Приклад. Магній реагує з киснем, утворюючи магній оксид. При цьому енергія виділяється у вигляді теплоти і світла:

Азот реагує з киснем, утворюючи нітроген(ІІ) оксид, лише поглинаючи енергію:

Більшість реакцій відбувається лише після активації реагентів. Потрібна для цього енергія активації Е_а зазвичай використовується у вигляді теплоти.

1.1. Ентальпія утворення сполук

Енергію, яка виділяється або поглинається при утворенні 1 моль сполуки з простих речовин, називають ентальпією утворення ∆Н _f. Ентальпія утворення залежить від температури і тиску.

Якщо в ході реакції енергія виділяється, то ∆Н _f< 0, а якщо поглинається, то ∆Н _f> 0.

Приклад. При температурі Т = 298,16 К (= 25 °С) і тиску р = 101,3 кПа ентальпія утворення магній оксиду складає ∆Н⁰ _{f ,298} = —601 кДж/моль, тобто при утворенні 1 моль магній оксиду з простих речовин при цьому виділяється 601 кДж.

Ентальпія утворення нітроген(ІІ) оксиду за тих самих умов складає ∆Н⁰ _{f ,298} = + 90 кДж/моль, тобто для утворення 1 моль нітроген(ІІ) оксиду з простих речовин поглинається 90 кДж.

Температура Т = 298,16 К і тиск р = 101,3 кПа є стандартними умовами, відповідну ентальпію утворення називають стандартною ентальпією утворення ∆Н⁰ _{f ,298}.

Увага: стандартні умови не слід плутати з нормальними умовами: Т_Н = 273,16 К (= 0 °С) і р_н = 101,3 кПа.