Den termokemiska hanterar studien av värmemodifikationer utförda i reaktioner mellan två eller flera arter. Det anses vara en väsentlig del av termodynamiken, som studerar omvandlingen av värme och andra typer av energi för att förstå riktningen i vilka processer utvecklas och hur deras energi varierar.
På samma sätt är det viktigt att förstå att värme innebär överföring av termisk energi som uppstår mellan två kroppar, när de är vid olika temperaturer; medan den termiska energin är den som är förknippad med den slumpmässiga rörelsen som atomerna och molekylerna har.
Germain Hess, skapare av Hess's Law, grundläggande för termokemi
Därför, som i nästan alla kemiska reaktioner energi absorberas eller frigörs med hjälp av värme, är analysen av de fenomen som inträffar genom termokemin av stor betydelse.
Vad studerar termokemi?
Som tidigare noterats studerar termokemin energiförändringar i form av värme som uppstår vid kemiska reaktioner eller när processer som involverar fysiska transformationer inträffar.
I den meningen är det nödvändigt att förtydliga vissa begrepp inom ämnet för att bättre förstå det.
Till exempel avser termen "system" det specifika segmentet av universum som studeras, "universum" förstås som hänsyn till systemet och dess omgivningar (allt externt).
Så ett system består i allmänhet av de arter som är involverade i de kemiska eller fysiska transformationerna som inträffar i reaktionerna. Dessa system kan klassificeras i tre typer: öppna, stängda och isolerade.
- Ett öppet system är ett system som möjliggör överföring av materia och energi (värme) till omgivningen.
- I ett slutet system finns det utbyte av energi men inte av materia.
- I ett isolerat system sker ingen överföring av materia eller energi i form av värme. Dessa system är också kända som "adiabatic".
lagar
Termokemisk lagar är nära kopplade till Laplace och Lavoisiers lag, liksom Hess lag, som är föregångarna till den första termodynamiklagen.
Principen som framförts av den franska Antoine Lavoisier (viktig kemist och adelsman) och Pierre-Simon Laplace (berömd matematiker, fysiker och astronom) granskar att ”den förändring i energi som manifesterar sig i någon fysisk eller kemisk transformation har samma storlek och betydelse i motsats till förändringen i den omvända reaktionens energi ”.
Hess lag
På samma sätt är lagen som formulerats av den ryska kemisten från Schweiz, Germain Hess, en hörnsten för förklaringen av termokemi.
Denna princip bygger på hans tolkning av lagen om bevarande av energi, som hänvisar till det faktum att energi inte kan skapas eller förstöras, bara transformeras.
Hess lag kan antas på detta sätt: "den totala entalpin i en kemisk reaktion är densamma, oavsett om reaktionen genomförs i ett steg eller i en sekvens av flera steg."
Den totala entalpin ges som subtraktion mellan summan av entalpin för produkterna minus summan av entalpin för reaktanterna.
I fallet med förändringen i standard entalpi för ett system (under standardförhållanden 25 ° C och 1 atm) kan det schematiseras enligt följande reaktion:
ΔH- reaktion = ΣΔH (produkter) - ΣΔH (reaktanter)
Ett annat sätt att förklara denna princip, att veta att förändringen i entalpi hänvisar till förändringen i värme i reaktioner när de inträffar vid konstant tryck, är genom att säga att förändringen i ett nät entalpi inte beror på den följda vägen. mellan initialt och slutligt tillstånd.
Termodynamikens första lag
Denna lag är så inre kopplad till termokemi att det ibland är förvirrad vilket var den som inspirerade den andra; Så för att belysa denna lag måste man börja med att säga att den också är förankrad i principen om bevarande av energi.
Så termodynamik tar inte bara hänsyn till värme som en form av energiöverföring (som termokemi), utan involverar också andra former av energi, till exempel intern energi (U).
Så variationen i ett systems interna energi (ΔU) ges av skillnaden mellan dess initiala och slutliga tillstånd (som ses i Hess lag).
Med beaktande av att den inre energin består av den kinetiska energin (partiklarnas rörelse) och den potentiella energin (interaktioner mellan partiklarna) i samma system, kan man dra slutsatsen att det finns andra faktorer som bidrar till studien av tillstånd och egenskaper hos varje system systemet.
tillämpningar
Termokemi har flera applikationer, några av dessa kommer att nämnas nedan:
- Bestämning av energiförändringar i vissa reaktioner med hjälp av kalorimetri (mätning av värmeförändringar i vissa isolerade system).
- Avdrag för entalpiförändringar i ett system, även om dessa inte kan kännas genom direkt mätning.
- Analys av värmeöverföringarna producerade experimentellt när organometalliska föreningar bildas med övergångsmetaller.
- Studie av energiomvandlingar (i form av värme) ges i koordinationsföreningar av polyaminer med metaller.
- Bestämning av entalpierna av metall-syrebindningen av β-diketoner och β-diketonater bundna till metaller.
Liksom i tidigare applikationer kan termokemi användas för att bestämma ett stort antal parametrar associerade med andra typer av energi eller tillståndsfunktioner, vilket är de som definierar ett systems tillstånd vid en given tidpunkt.
Termokemi används också i studien av många egenskaper hos föreningar, som vid titreringskalorimetri.
referenser
- Wikipedia. (Sf). Termo. Återställs från en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Kemi, nionde upplagan. Mexiko: McGraw-Hill.
- LibreTexts. (Sf). Termokemi - En recension. Hämtad från chem.libretexts.org
- Tyagi, P. (2006). Termo. Återställs från books.google.co.ve
- Ribeiro, MA (2012). Termokemi och dess tillämpningar på kemiska och biokemiska system. Erhålls från books.google.co.ve
- Singh, NB, Das, SS och Singh, AK (2009). Fysikalisk kemi, volym 2. Återställs från books.google.co.ve