थैलेपी क्या है? - रसायन विज्ञान - 2025

तापीय धारिता एक शरीर (सिस्टम) में निहित ऊर्जा की मात्रा एक मात्रा होने का एक उपाय, दबाव के अधीन है और अपने पर्यावरण के साथ परस्पर विनिमय है। इसे एच अक्षर द्वारा दर्शाया गया है। इससे जुड़ी भौतिक इकाई जूल (J = kgm2 / s2) है।

गणितीय रूप से इसे निम्न प्रकार से व्यक्त किया जा सकता है:

एच = यू + पीवी

कहाँ पे:

एच = एनथेलीपी

यू = सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा

पी = दबाव

वि = मात्रा

यदि यू और पी और वी दोनों राज्य कार्य हैं, तो एच भी होगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि किसी दिए गए क्षण में, सिस्टम में अध्ययन किए जाने वाले चर के लिए कुछ प्रारंभिक और अंतिम शर्तें दी जा सकती हैं।

गठन की आंत्रशोथ क्या है?

यह एक प्रणाली द्वारा अवशोषित या जारी की गई गर्मी है जब किसी पदार्थ के उत्पाद का 1 मोल एकत्रीकरण की उनकी सामान्य स्थिति में उसके तत्वों से उत्पन्न होता है; ठोस, तरल, गैसीय, विलयन या इसकी सबसे स्थिर आव्रजन अवस्था में।

दबाव 1 वायुमंडल और 25 डिग्री सेल्सियस तापमान की सामान्य स्थितियों में होने के अलावा, कार्बन का सबसे स्थिर एलोट्रोपिक राज्य ग्रेफाइट है।

इसे fH ° f के रूप में दर्शाया जाता है। इस तरह:

ΔH ° f = H अंतिम - H प्रारंभिक

That: ग्रीक अक्षर जो अंतिम अवस्था और प्रारंभिक एक की ऊर्जा में परिवर्तन या भिन्नता का प्रतीक है। सबस्क्रिप्ट एफ यौगिक निर्माण और सुपरस्क्रिप्ट या मानक स्थितियों को दर्शाता है।

उदाहरण

तरल पानी की गठन प्रतिक्रिया को ध्यान में रखते हुए

H2 (g) + 2 O2 (g) H2O (l) fH ° f = -285.84 k / dol

अभिकर्मक: हाइड्रोजन और ऑक्सीजन अपनी प्राकृतिक अवस्था गैसीय है।

उत्पाद: 1 लीटर तरल पानी।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि परिभाषा के अनुसार गठन की थैलपियां उत्पादित यौगिक के 1 मोल के लिए होती हैं, इसलिए प्रतिक्रिया को समायोजित किया जाना चाहिए यदि संभव हो तो आंशिक गुणांक के साथ, जैसा कि पिछले उदाहरण में देखा गया है।

एक्ज़ोथिर्मिक और एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया

एक रासायनिक प्रक्रिया में, गठन की थैलीसाज़ी सकारात्मक >Hof> 0 हो सकती है यदि प्रतिक्रिया एंडोथर्मिक है, अर्थात, यह मध्यम या नकारात्मक,Hof <0 से गर्मी को अवशोषित करता है यदि प्रतिक्रिया प्रणाली से गर्मी के उत्सर्जन के साथ एक्सोथर्म है।

उष्माक्षेपी प्रतिक्रिया

रिएक्टेंट्स में उत्पादों की तुलना में अधिक ऊर्जा होती है।

ΔH ° f <0

एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया

अभिकारकों में उत्पादों की तुलना में कम ऊर्जा होती है।

ΔH ° f> 0

रासायनिक समीकरण को सही ढंग से लिखने के लिए, यह दाढ़ संतुलित होना चाहिए। "कानून के संरक्षण के कानून" के अनुपालन के लिए, इसमें अभिकारकों और उत्पादों की भौतिक स्थिति की जानकारी भी होनी चाहिए, जिसे एकत्रीकरण की स्थिति के रूप में जाना जाता है।

यह भी ध्यान में रखा जाना चाहिए कि शुद्ध पदार्थों में मानक स्थितियों में और उनके सबसे स्थिर रूप में शून्य का गठन होता है।

एक रासायनिक प्रणाली में जहां अभिकारक और उत्पाद होते हैं, प्रतिक्रिया की आंत्रशोथ मानक स्थितियों के तहत गठन की आंत्रशोथ के बराबर होती है।

ΔH ° rxn = °H ° f

उपरोक्त बातों को ध्यान में रखते हुए:

DuctH ° rxn = pronproducts H ctnreactive products Hreactive

निम्नलिखित काल्पनिक प्रतिक्रिया को देखते हुए

एए + बीबी सी.सी.

जहाँ a, b, c संतुलित रासायनिक समीकरण के गुणांक हैं।

प्रतिक्रिया की तापीय धारिता के लिए अभिव्यक्ति है:

°H ° rxn = c ΔH ° f C (एक AH ° f A + b)H ° f B)

यह मानते हुए कि: a = 2 mol, b = 1 mol, और c = 2 mol।

ΔH ° f (A) = 300 KJ / mol, °H ° f (B) = -100 KJ / mol, mH ° f (C) = -30 KJ। AteH ° rxn की गणना करें

-H ° rxn = 2mol (-30KJ / mol) - (2mol (300KJ / mol + 1mol (-100KJ / mol) = -60KJ - (600KJ - 100KJ) = -560KJ)

ΔH ° rxn = -560KJ।

यह तब एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया से मेल खाती है।

25 डिग्री सेल्सियस और दबाव के 1 एटीएम पर कुछ अकार्बनिक और कार्बनिक रासायनिक यौगिकों के गठन के मूल्यों की आंत्रशोथ

तापीय धारिता की गणना करने के लिए व्यायाम

अभ्यास 1

निम्नलिखित प्रतिक्रिया के अनुसार एनओ 2 (जी) की प्रतिक्रिया की थैलीपी का पता लगाएं:

2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g)

हमारे पास प्रतिक्रिया की थैलीसी के लिए समीकरण का उपयोग करना:

DuctH ° rxn = pronproducts H ctnreactive products Hreactive

ΔH ° rxn = 2mol (°H ° f NO2) - (2mol +H ° f NO + 1mol fH ° f O2)

पिछले अनुभाग में तालिका में हम देख सकते हैं कि ऑक्सीजन के लिए गठन की तापीय धारिता 0 केजे / मोल है, क्योंकि ऑक्सीजन एक शुद्ध यौगिक है।

33H ° rxn = 2mol (33.18KJ / mol) - (2mol 90.25 KJ / mol + 1mol 0)

KH ° rxn = -114.14 KJ

1840 में स्विस रसायनज्ञ जर्मेन हेनरी हेस द्वारा प्रस्तावित हेस एलएडब्ल्यू का उपयोग करके एक रासायनिक प्रणाली में प्रतिक्रिया की थैली की गणना करने का एक और तरीका है।

कानून कहता है: "एक रासायनिक प्रक्रिया में अवशोषित या उत्सर्जित ऊर्जा जिसमें अभिकारकों को उत्पादों में परिवर्तित किया जाता है, वही है जो एक चरण में या कई में किया जाता है"।

व्यायाम २

ईथेन बनाने के लिए एसिटिलीन के हाइड्रोजन के अतिरिक्त एक चरण में पूरा किया जा सकता है:

C2H2 (g) + 2H2 (g) H3CCH3 (g) °H ° f = - 311.42 KJ / mol

या यह दो चरणों में भी हो सकता है:

C2H2 (g) + H2 (g) H2C = CH2 (g) °H ° f = - 174.47 KJ / mol

H2C = CH2 (g) + H2 (g) H3CCH3 (g) °H ° f = - 136.95 KJ / mol

बीजगणितीय रूप से हमारे पास दोनों समीकरण जोड़ना:

C2H2 (g) + H2 (g) H2C = CH2 (g) °H ° f = - 174.47 KJ / mol

H2C = CH2 (g) + H2 (g) H3CCH3 (g) °H ° f = - 136.95 KJ / mol

C2H2 (g) + 2H2 (g) H3CCH3 (g) rH ° rxn = 311.42 KJ / mol

व्यायाम ३

(Quimitube.com से लिया गया। व्यायाम 26। हेस लॉ थर्मोडायनामिक्स)

जैसा कि समस्या के बयान में देखा जा सकता है, केवल कुछ संख्यात्मक डेटा दिखाई देते हैं, लेकिन रासायनिक प्रतिक्रियाएं नहीं दिखाई देती हैं, इसलिए उन्हें लिखना आवश्यक है।

CH3CH2OH (l) + 3O2 (g) 2CO2 (g) +3 H2O (l) -H1 = -1380 KJ / mol।

नकारात्मक थैलेपी के मान को लिखा जाता है क्योंकि समस्या कहती है कि ऊर्जा की रिहाई है। हमें यह भी विचार करना चाहिए कि वे 10 ग्राम इथेनॉल हैं, इसलिए हमें इथेनॉल के प्रत्येक मोल के लिए ऊर्जा की गणना करनी चाहिए। इसके लिए निम्नलिखित कार्य किए गए हैं:

इथेनॉल के दाढ़ का वजन (परमाणु भार का योग), 46 जी / मोल के बराबर मूल्य की मांग की जाती है।

ΔH1 = -300 केजे (46 ग्राम) इथेनॉल = - 1380 केजे / मोल

10 ग्राम इथेनॉल 1mol इथेनॉल

एक ही एसिटिक एसिड के लिए किया जाता है:

CH3COOH (l) + 2O2 (g) 2CO2 (g) + 2 H2O (l) -H2 = -840 KJ / mol

ΔH2 = -140 केजे (60 ग्राम एसिटिक एसिड) = - 840 केजे / मोल

10 ग्राम एसिटिक एसिड 1 मोल एसिटिक एसिड।

पिछली प्रतिक्रियाओं में इथेनॉल और एसिटिक एसिड के दहन का वर्णन किया गया है, इसलिए समस्या सूत्र को लिखना आवश्यक है, जो पानी के उत्पादन के साथ एसिटिक एसिड के लिए इथेनॉल का ऑक्सीकरण है।

यह वह प्रतिक्रिया है जो समस्या पूछती है। यह पहले से ही संतुलित है।

CH3CH2OH (l) + O2 (g) CH3COOH (l) + H2O (l) 3H3 =?

हेस के कानून आवेदन

इसके लिए हम संख्यात्मक गुणांक द्वारा थर्मोडायनामिक समीकरणों को गुणा करके उन्हें बीजगणितीय बनाते हैं और प्रत्येक समीकरण को सही ढंग से व्यवस्थित करने में सक्षम होते हैं। यह तब किया जाता है जब एक या एक से अधिक अभिकारक समीकरण के संगत पक्ष पर नहीं होते हैं।

पहला समीकरण वैसा ही रहता है क्योंकि समस्या के समीकरण के अनुसार इथेनॉल अभिकारक पक्ष पर होता है।

दूसरे समीकरण को गुणांक -1 से इस तरह गुणा किया जाना चाहिए कि एसिटिक एसिड जो अभिकारक के रूप में हो वह उत्पाद बन सके

CH3CH2OH (l) + 3O2 (g) 2CO2 (g) + 3H2O (l) -H1 = -1380 KJ / mol।

- CH3COOH (l) - 2O2 (g) - 2CO2 (g) - 2H2O (l) --H2 = - (-840 KJ / mol)

CH3CH3OH + 3O2 -2O2 - CH3COOH 2CO2 + 3H2O -2CO2

-2H2O

वे बीजगणितीय रूप से जोड़ते हैं और यह परिणाम है: समस्या में अनुरोधित समीकरण।

CH3CH3OH (l) + O2 (g) CH3COOH (l) + H2O (l)

प्रतिक्रिया की तापीय धारिता निर्धारित करें।

उसी तरह जैसे प्रत्येक प्रतिक्रिया को गुणांक गुणांक द्वारा गुणा किया गया था, वैसे ही थेल्पियों के मूल्य को भी गुणा किया जाना चाहिए

ΔH3 = 1x ΔH1 -1x2H2 = 1x (-1380) -1x (-840)

ΔH3 = -1380 + 840 = - 540 केजे / मोल

ΔH3 = - 540 केजे / मोल।

पिछले अभ्यास में, इथेनॉल की दो प्रतिक्रियाएं हैं, दहन और ऑक्सीकरण।

हर दहन प्रतिक्रिया में CO2 और H2O का निर्माण होता है, जबकि एथेनॉल जैसे प्राथमिक अल्कोहल के ऑक्सीकरण में अम्लीय अम्ल का निर्माण होता है

संदर्भ

1. सीडरोन, जुआन कार्लोस, विक्टोरिया लांडा, जुआन रोबल्स (2011)। सामान्य रसायन शास्त्र। शिक्षण सामग्री। लीमा: पेरू का पोंटिफिकल कैथोलिक विश्वविद्यालय।
2. रसायन विज्ञान। Libretexts। ऊष्मारसायन। Hem.libretexts.org से लिया गया।
3. लेविन, आई। भौतिक विज्ञान। vol.2।