Entalpia reakcji

Entalpia reakcji (Δh) – 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)^[1]^[2].

Podstawą definicji funkcji termodynamicznych reakcji chemicznych, w tym entalpii reakcji, jest pojęcie liczby postępu reakcji (λ), zdefiniowane przez Théophila de Dondera w 1920 roku jako^[1]:

$\lambda = \frac{n_{zi}}{\nu_i}$

Wartość λ = 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, λ), obliczona dla warunków izotermiczno-izobarycznych względem liczby postępu reakcji:

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

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 = Σ n_i H_i = f (T, p, n₁, n₂, n₃, ..., n_k).

Aby określić entalpię reakcji chemicznej oblicza się różnicę między sumą ilorazów Σ n_i H_i dla jej produktów i dla substratów^[1]^[2].

$\Delta h = \sum {n_{i,prod} H_{i,prod}} - \sum {n_{i,subs} H_{i,subs}}\,$ ,

Przypisy

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 Józef Szarawara: "Termodynamika chemiczna". Warszawa: WNT, 1969, s. 235–250.
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 Stanisław Bursa: Chemia fizyczna. Wyd. Wyd. 2 popr. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1979, s. 422–432. ISBN 83-01-00152-6.

Entalpia reakcji

Przypisy

[edytuj] Zobacz też