Termokémia

A kémiai folyamatok energiaváltozásának mennyiségi leírásával a termokémia foglalkozik. A termokémia egyenleteiben a vegyjel mellett az anyagok halmazállapota is fel van tüntetve.

2 H₂(g) + O₂(g) = 2 H₂O(f)         ∆_rH = -572 kJ/mol

A kémiai reakciókat energiaváltozás kíséri. Azokat a reakciókat, amelyben a részt vevő anyagok energiát adnak át a környezetüknek, exoterm vagy hőtermelő folyamatoknak nevezzük. Ilyenkor a rendszer belső energiája csökken, a környezeté pedig nő.

Energiabefektetés hatására (pl.: folyamatos melegítés) játszódnak le az endoterm vagy hőelnyelő folyamatok. Ilyenkor a rendszer belső energiája nő, a környezeté pedig csökken.

Egy vegyület energiaszintje a képződéshővel jellemezhető. A képződéshő annak a reakciónak a reakcióhője, amelyben egy vegyület 1 mólja standard körülmények között stabilis elemeiből képződik.

Jele: ∆_kH

Mértékegysége: kJ/mol

Az elemek képződéshője 0.

Egy adott reakciót kísérő energiaváltozást a reakcióhővel jellemezzük. A reakcióegyenletben feltüntetett minőségű és mennyiségű anyagok átalakulásakor felszabaduló vagy elnyelődő hőt, reakcióhőnek nevezzük.

Jele: ∆_rH

Mértékegysége: kJ/mol

Negatív előjelnél a reakció energiafelszabadulással jár, pozitív előjelnél a reakció endoterm.

A reakcióhő függ:

Reagáló anyagok és a termékek halmazállapotától

A reakcióhőt megkapjuk, ha a termékek képződéshőinek összegéből kivonjuk a reagensek képződéshőinek összegét.

Pl.:         C₃H₈(g) + 5 O₂(g) = 3 CO₂(g) + 4 H₂O(f)

-104           0            3*(-394)    4*(-286)

∆_rH = [3*(-394)+4*(-286)-(-104)] kJ6mol = -2222 kJ/mol

A reakcióhő kiszámítható a kötési energiákból is.

Ha egy reakció többféle úton mehet végbe, akkor a reakcióhő független a részfolyamatok milyenségétől és sorrendjétől, csak a kiindulási és a végállapottól függ. Ez a termokémia főtétele, a Hess-tétel.

Az ütközéskor létrejövő, csak rövid ideig létező, magasabb energiaállapotban lévő részecskét aktivált komplexumnak nevezzük. Azt az energiatöbbletet, amely ahhoz szükséges, hogy 1 mol aktivált komplexum keletkezzen, aktiválási energiának nevezzük.

Jele: E_a

Mértékegysége: kJ/mol

További kidolgozott kémia érettségi tételeket itt találsz.