प्रतिक्रिया की गर्मी क्या है? - रसायन विज्ञान - 2025

प्रतिक्रिया की गर्मी या प्रतिक्रिया की थैली (isH) एक रासायनिक प्रतिक्रिया की थैलीपी में परिवर्तन है जो निरंतर दबाव में होती है। यह माप की एक ऊष्मागतिकीय इकाई है जो एक प्रतिक्रिया में उत्पादित या उत्पन्न होने वाली प्रति मोल ऊर्जा की गणना के लिए उपयोगी है।

चूँकि थैलीपी दबाव, आयतन और आंतरिक ऊर्जा से ली गई है, ये सभी राज्य के कार्य हैं, थैलेपी भी एक राज्य कार्य है।

ΔH, या एक प्रणाली के ऊर्जा परिवर्तन की गणना करने के उद्देश्य से माप के एक इकाई के रूप में उभरा हुआ थैलेपी परिवर्तन, जब toU को खोजने में बहुत मुश्किल हो गया, या किसी सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन, एक साथ गर्मी और काम की मात्रा को मापना। अदला-बदली।

एक निरंतर दबाव को देखते हुए, थैलेपी परिवर्तन गर्मी के बराबर होता है और इसे qH = q के रूप में मापा जा सकता है।

संकेतन notHº या ºHation _r तब प्रतिक्रिया के ताप का सटीक तापमान और दबाव समझाने के लिए उठता है।

प्रतिक्रिया की मानक आंत्रशोथ ºHΔ या ºHxrxn के प्रतीक है और सकारात्मक और नकारात्मक दोनों मान ग्रहण कर सकते हैं। UnitsHº के लिए इकाइयां किलोजूल प्रति किलो, या केजे / तिल हैं।

प्रतिक्रिया की गर्मी को समझने के लिए पिछली अवधारणा: ΔH और ºH heat के बीच अंतर

Δ = थैलेपी में परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करता है (अभिकारक के उत्पाद माइनस थैलेपी की थैलीपी)।

एक सकारात्मक मूल्य इंगित करता है कि उत्पादों में उच्च थैलेपी है, या यह एक एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया (गर्मी की आवश्यकता है) है।

एक नकारात्मक मूल्य इंगित करता है कि अभिकारकों में उच्च थैलेपी है, या यह एक एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया है (गर्मी का उत्पादन होता है)।

º = का अर्थ है कि प्रतिक्रिया एक मानक थैलेपी परिवर्तन है, और एक प्रीसेट दबाव / तापमान पर होता है।

r = यह दर्शाता है कि यह परिवर्तन प्रतिक्रिया की थैलीशैली है।

द स्टैंडर्ड स्टेट: एक ठोस या तरल की मानक स्थिति 1 बार के दबाव में शुद्ध पदार्थ है या जो समान 1 वायुमंडल (105 पा) और 25 ° C का तापमान है, या वही 298 K है ।

TheH standard _r प्रतिक्रिया की मानक ऊष्मा है या किसी अभिक्रिया का मानक आंत्रशोथ है, और itH की तरह यह भी एक अभिक्रिया की आन्त्रगत खराबी को मापता है। हालांकि,,Hrxn "मानक" स्थितियों के तहत होता है, जिसका अर्थ है कि प्रतिक्रिया 25 डिग्री सेल्सियस और 1 एटीएम पर होती है।

मानक स्थितियों के तहत एक underH माप का लाभ एक ही toH to मूल्य को दूसरे से संबंधित करने की क्षमता में निहित है, क्योंकि वे एक ही स्थिति में होते हैं।

गठन की गर्मी

एक रसायन की, ΔH _f heat के गठन की मानक ऊष्मा 25 डिग्री सेल्सियस पर उस रसायन के 1 मोल के गठन या उसके मानक राज्यों में उसके तत्वों के 1 बार से अवशोषित गर्मी की मात्रा है।

एक तत्व अपने मानक स्थिति में है यदि यह अपने सबसे स्थिर रूप में है और इसकी भौतिक स्थिति (ठोस, तरल या गैस) 25 डिग्री सेल्सियस और 1 बार में है।

उदाहरण के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड के गठन की मानक ऊष्मा में अभिकारकों के रूप में ऑक्सीजन और कार्बन शामिल होते हैं।

ओ ₂ गैस अणुओं के रूप में ऑक्सीजन अधिक स्थिर है, जबकि ठोस ग्रेफाइट के रूप में कार्बन अधिक स्थिर है। (ग्रेफाइट मानक शर्तों के तहत हीरे की तुलना में अधिक स्थिर है)।

परिभाषा को दूसरे तरीके से व्यक्त करने के लिए, गठन की मानक गर्मी प्रतिक्रिया का एक विशेष प्रकार का मानक ताप है।

प्रतिक्रिया मानक स्थितियों के तहत उनके मानक राज्यों में अपने तत्वों से एक रसायन के 1 मोल का गठन है।

गठन की मानक ऊष्मा को गठन की मानक थैलीपी भी कहा जाता है (हालांकि यह वास्तव में थैलेपी में परिवर्तन है)।

परिभाषा के अनुसार, स्वयं के तत्व के निर्माण से थैलेपी में कोई परिवर्तन नहीं होगा, इसलिए सभी तत्वों के लिए प्रतिक्रिया की मानक गर्मी शून्य है (कै, 2014)।

प्रतिक्रिया की तापीय धारिता की गणना

1- प्रायोगिक गणना

एक कैलोरीमीटर का उपयोग करके कोहनी को प्रयोगात्मक रूप से मापा जा सकता है। एक कैलोरीमीटर एक ऐसा उपकरण है जहां एक नमूना विद्युत केबलों के माध्यम से प्रतिक्रिया करता है जो सक्रियण ऊर्जा प्रदान करता है। नमूना पानी से घिरे एक कंटेनर में है जो लगातार हिलाया जाता है।

तापमान में परिवर्तन के साथ मापने से जब नमूना प्रतिक्रिया करता है, और पानी और उसके द्रव्यमान की विशिष्ट गर्मी को जानने के बाद, प्रतिक्रिया द्वारा जारी या अवशोषित गर्मी समीकरण q = Cesp xmx theT का उपयोग करके गणना की जाती है।

इस समीकरण में q ऊष्मा है, Cesp पानी के इस मामले में विशिष्ट ऊष्मा है जो 1 ग्राम प्रति ग्राम के बराबर है, m पानी का द्रव्यमान है और ΔT तापमान में परिवर्तन है।

कैलोरीमीटर एक पृथक प्रणाली है जिसमें एक निरंतर दबाव होता है, इसलिए = H _r = q

2- सैद्धांतिक गणना

थैलीसी परिवर्तन किसी प्रतिक्रिया के विशेष मार्ग पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि केवल उत्पादों और अभिकारकों के वैश्विक ऊर्जा स्तर पर होता है। एंथेल्पी राज्य का एक कार्य है, और इस तरह, यह योगात्मक है।

किसी प्रतिक्रिया के मानक थैलेपी की गणना करने के लिए, हम अभिकारकों के गठन की मानक एन्टेलपीज़ को जोड़ सकते हैं और इसे उत्पादों के गठन के मानक एन्टेलपीज़ के योग से घटा सकते हैं (असीम, एसएफ)। गणितीय रूप से, यह हमें देता है:

.DELTA.H _r ° = Σ.DELTA.H _f ° (उत्पाद) - TA.DELTA.H _f ° (अभिकारक)।

प्रतिक्रियाओं की एनथेलपियों की गणना आम तौर पर सामान्य स्थितियों (1 बार और तापमान 25 डिग्री सेल्सियस के दबाव) के तहत प्रतिक्रियाशील गठन की एनथेल्पियों से की जाती है।

ऊष्मप्रवैगिकी के इस सिद्धांत की व्याख्या करने के लिए, हम सूत्र के अनुसार मीथेन (सीएच ₄) के दहन के लिए प्रतिक्रिया की थैली की गणना करेंगे:

सीएच ₄ (जी) + ₂ ओ ₂ (जी) → सीओ ₂ (जी) + 2 एच ₂ ओ (जी)

प्रतिक्रिया की मानक आंत्रशोथ की गणना करने के लिए, हमें प्रतिक्रिया में शामिल प्रत्येक अभिकारकों और उत्पादों के लिए गठन की मानक थैलेपीज़ को खोजने की आवश्यकता है।

ये आमतौर पर एक परिशिष्ट में या विभिन्न ऑनलाइन टेबल में पाए जाते हैं। इस प्रतिक्रिया के लिए, हमें जो डेटा चाहिए वह है:

H _f ° CH ₄ (g) = -75 kjoul / mol।

H _f oul O ₂ (g) = 0 kjoul / मोल।

H _f ° CO ₂ (g) = -394 kjoul / mol।

H _{f 4} H ₂ O (g) = -284 kjoul / मोल।

ध्यान दें कि क्योंकि यह अपनी मानक स्थिति में है, ऑक्सीजन गैस के गठन की मानक थैलेपी 0 केजे / मोल है।

नीचे, हम गठन के हमारे मानक enthalpies को संक्षेप में प्रस्तुत करते हैं। ध्यान दें कि क्योंकि इकाइयों केजे / मोल में हैं, हमें संतुलित प्रतिक्रिया समीकरण (लीफ ग्रुप लिमिटेड, एसएफ) में स्टोइकोमेट्रिक गुणांक द्वारा गुणा करना होगा।

.DELTA.H ° _f ° (उत्पाद).DELTA.H = _f + CO ₂ +2.DELTA.H _f.H H ₂ O O

Σ -1H _f º (उत्पाद) = -1 (394 kjoul / mol) -2 (284 kjoul / mol) = -962 kjoul / mol

.DELTA.H Σ _च ° (अभिकारकों).DELTA.H = _च º CH ₄ + एएच _च º हे ₂

Σ =H _f º (अभिकारक) = -75 kjoul / mol + 2 (0 kjoul / mol) = -75 kjoul / mol

अब, हम प्रतिक्रिया की मानक थैलीपी को पा सकते हैं:

ºH _r ° = = ΔH _f products (उत्पाद) - Δ rH _f º (अभिकारक) = (- ९ ६२) - (- =५) =

ΔH _r ° = - 887kJ / मोल।

संदर्भ

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