Entalpia reakcji

Entalpia reakcji ($\mathrm{\Delta }h$ lub $\mathrm{\Delta }H$) – zmiana entalpii układu, spowodowana przebiegiem reakcji chemicznej pod stałym ciśnieniem i w stałej temperaturze, odniesiona do liczby postępu reakcji równej jeden. Wartość entalpii reakcji jest równa wartości ciepła reakcji pod stałym ciśnieniem $(Q_p),$ jeżeli w czasie reakcji nie jest wykonywana inna praca poza pracą zmiany objętości. W przypadku reakcji elektrochemicznych, zachodzących w ogniwach galwanicznych lub w elektrolizerach, entalpia reakcji jest równa sumie ciepła $Q_p$ i pracy prądu elektrycznego – wykonanej przez układ (ujemna) lub na układzie (dodatnia)Szablon:R.

Podstawą definicji funkcji termodynamicznych reakcji chemicznych, w tym entalpii reakcji, jest pojęcie liczby postępu reakcji $(\lambda ),$ zdefiniowane przez Théophila de Dondera w 1920 roku jakoSzablon:R:

$\lambda =\frac{n_{zi}}{{\nu }_i}.$

Wartość $\lambda =1,$ gdy liczby moli (n_zi) powstałych produktów oraz liczby moli zużytych substratów są równe odpowiednim współczynnikom stechiometrycznym (ν_i) w równaniu reakcji.

Entalpią reakcji chemicznej jest pochodna cząstkowa entalpii układu, czyli funkcji $h=f(p,T,\lambda ),$ obliczona dla warunków izotermiczno-izobarycznych względem liczby postępu reakcji:

$\mathrm{\Delta }{h}_{p,T}={\left(\frac{\partial h}{\partial \lambda }\right)}_{p,T}.$

Entalpię reakcji wyraża się również poprzez wielkości molowych entalpii poszczególnych reagentów, zdefiniowanych jako:

$H_i={\left(\frac{\partial h}{\partial n_i}\right)}_{p,T,n_j\ne i}.$

Entalpie układu termodynamicznego, złożonego z $k$ składników wynosi:

$h=\sum n_i/H_i=f(T,p,n_1,n_2,n_3,\dots ,n_k).$

Aby określić entalpię reakcji chemicznej oblicza się różnicę między sumą iloczynów $\sum n_i{H}_i$ dla jej produktów i dla substratówSzablon:R.

$\mathrm{\Delta }h=\sum n_{i,prod}{H}_{i,prod}-\sum n_{i,subs}{H}_{i,subs},$

Zobacz też

• entalpia swobodna reakcji
• energia swobodna reakcji
• entropia reakcji
• powinowactwo chemiczne
• równanie van ’t Hoffa (stała równowagi)

Przypisy

Szablon:Przypisy