TERMOKIMIA: APA YANG DIKAJI, UNDANG-UNDANG DAN APLIKASI - KIMIA - 2025

The termokimia mengendalikan kajian pengubahsuaian haba dilakukan dalam tindak balas antara dua atau lebih spesies. Ia dianggap sebagai bahagian penting dalam termodinamik, yang mengkaji transformasi haba dan jenis tenaga lain untuk memahami arah proses proses dan bagaimana tenaganya berubah.

Begitu juga, penting untuk memahami bahawa haba melibatkan pemindahan tenaga terma yang berlaku antara dua badan, ketika mereka berada pada suhu yang berbeza; sementara tenaga haba adalah yang berkaitan dengan pergerakan rawak yang dimiliki oleh atom dan molekul.

Germain Hess, pencipta Hess's Law, asas termokimia

Oleh itu, seperti dalam hampir semua tindak balas kimia tenaga diserap atau dibebaskan melalui haba, analisis fenomena yang berlaku melalui termokimia sangat relevan.

Apa yang dikaji oleh termokimia?

Seperti yang dinyatakan sebelumnya, termokimia mengkaji perubahan tenaga dalam bentuk haba yang berlaku dalam tindak balas kimia atau ketika proses yang melibatkan transformasi fizikal berlaku.

Dalam pengertian ini, adalah perlu untuk menjelaskan konsep-konsep tertentu dalam subjek untuk lebih memahaminya.

Sebagai contoh, istilah "sistem" merujuk kepada segmen alam semesta tertentu yang sedang dikaji, dengan "alam semesta" difahami sebagai pertimbangan sistem dan persekitarannya (semua yang ada di luarnya).

Jadi, sistem umumnya terdiri daripada spesies yang terlibat dalam perubahan kimia atau fizikal yang berlaku dalam tindak balas. Sistem ini dapat dikelaskan kepada tiga jenis: terbuka, tertutup dan terpencil.

- Sistem terbuka adalah sistem yang memungkinkan pemindahan jirim dan tenaga (haba) dengan persekitarannya.

- Dalam sistem tertutup terdapat pertukaran tenaga tetapi bukan masalah.

- Dalam sistem terpencil, tidak ada pemindahan jirim atau tenaga dalam bentuk haba. Sistem ini juga dikenali sebagai "adiabatic".

Undang-undang

Undang-undang termokimia berkaitan erat dengan hukum Laplace dan Lavoisier, serta hukum Hess, yang merupakan pendahuluan undang-undang termodinamika pertama.

Prinsip yang dikemukakan oleh Antoine Lavoisier Perancis (ahli kimia dan bangsawan penting) dan Pierre-Simon Laplace (ahli matematik, ahli fizik dan ahli astronomi terkenal) mengkaji bahawa “perubahan tenaga yang menampakkan dirinya dalam sebarang perubahan fizikal atau kimia mempunyai ukuran dan makna yang sama bertentangan dengan perubahan tenaga tindak balas songsang ”.

Hukum Hess

Dalam hal yang sama, undang-undang yang dirumuskan oleh ahli kimia Rusia yang berasal dari Switzerland, Germain Hess, adalah tonggak untuk penjelasan termokimia.

Prinsip ini didasarkan pada penafsirannya mengenai undang-undang pemuliharaan tenaga, yang merujuk kepada fakta bahawa tenaga tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat diubah.

Hukum Hess dapat diberlakukan dengan cara ini: "total entalpi dalam reaksi kimia adalah sama, apakah reaksi dilakukan dalam satu langkah atau dalam urutan beberapa langkah."

Jumlah entalpi diberikan sebagai pengurangan antara jumlah entalpi produk tolak jumlah entalpi reaktan.

Sekiranya berlaku perubahan entalpi piawai sistem (dalam keadaan standard 25 ° C dan 1 atm), ia dapat dibuat skematik mengikut reaksi berikut:

_Reaksi ΔH = ΣΔH _(produk) - ΣΔH _(reaktan)

Cara lain untuk menjelaskan prinsip ini, mengetahui bahawa perubahan entalpi merujuk kepada perubahan panas dalam tindak balas ketika mereka berlaku pada tekanan berterusan, adalah dengan mengatakan bahawa perubahan entalpi bersih sistem tidak bergantung pada jalan yang diikuti. antara keadaan awal dan akhir.

Undang-undang Termodinamik Pertama

Undang-undang ini sangat berkaitan dengan termokimia sehingga kadang-kadang keliru yang mana yang mengilhami yang lain; Jadi, untuk menjelaskan undang-undang ini, seseorang harus mulai dengan mengatakan bahawa ia juga berakar pada prinsip pemuliharaan tenaga.

Jadi termodinamik tidak hanya mengambil kira haba sebagai bentuk pemindahan tenaga (seperti termokimia), tetapi juga melibatkan bentuk tenaga lain, seperti tenaga dalaman (U).

Jadi variasi dalam tenaga dalaman sistem (ΔU) diberikan oleh perbezaan antara keadaan awal dan akhir (seperti yang dilihat dalam hukum Hess).

Dengan mengambil kira bahawa tenaga dalaman terdiri daripada tenaga kinetik (pergerakan zarah) dan tenaga berpotensi (interaksi antara zarah) dari sistem yang sama, dapat disimpulkan bahawa ada faktor lain yang menyumbang kepada kajian keadaan dan sifat masing-masing. sistem.

Permohonan

Termokimia mempunyai banyak aplikasi, beberapa di antaranya akan disebutkan di bawah:

- Penentuan perubahan tenaga dalam tindak balas tertentu dengan menggunakan kalorimetri (pengukuran perubahan haba dalam sistem terpencil tertentu).

- Pengurangan perubahan entalpi dalam sistem, bahkan ketika ini tidak dapat diketahui dengan pengukuran langsung.

- Analisis pemindahan haba yang dihasilkan secara eksperimen apabila sebatian organometallik terbentuk dengan logam peralihan.

- Kajian transformasi tenaga (dalam bentuk haba) yang diberikan dalam sebatian koordinasi poliamina dengan logam.

- Penentuan entalpi ikatan logam-oksigen β-diketon dan β-diketonat yang terikat pada logam.

Seperti dalam aplikasi sebelumnya, termokimia dapat digunakan untuk menentukan sejumlah besar parameter yang terkait dengan jenis tenaga atau fungsi keadaan lain, yang menentukan keadaan sistem pada waktu tertentu.

Termokimia juga digunakan dalam kajian banyak sifat sebatian, seperti dalam kalorimetri titrasi.

Rujukan

1. Wikipedia. (sf). Termokimia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kimia, edisi kesembilan. Mexico: McGraw-Hill.
3. Teks Libre. (sf). Termokimia - Kajian. Diperolehi dari chem.libretexts.org
4. Tyagi, P. (2006). Termokimia. Dipulihkan dari books.google.co.ve
5. Ribeiro, MA (2012). Termokimia dan Aplikasinya pada Sistem Kimia dan Biokimia. Diperolehi dari books.google.co.ve
6. Singh, NB, Das, SS, dan Singh, AK (2009). Kimia Fizikal, Jilid 2. Dipulihkan dari books.google.co.ve