unde A1,A2,... Ai – sunt reactanti, A 1’, A’2, ......A’i sunt produsi de reactie iar 1 2 i ‘1,’2’ ’i sunt respectiv coeficientii reactantilor si produsilor de reactie
unde A1,A2,... Ai – sunt reactanti, A 1’, A’2, ......A’i sunt produsi de reactie iar 1 2 i ‘1,’2’ ’i sunt respectiv coeficientii reactantilor si produsilor de reactie
unde A1,A2,... Ai – sunt reactanti, A 1’, A’2, ......A’i sunt produsi de reactie iar 1 2 i ‘1,’2’ ’i sunt respectiv coeficientii reactantilor si produsilor de reactie
Efectul termic Q care insoteste o reactie chimica se numeste caldura de reactie. (se exprima in calorii si se rapoteaza la 1 mol de substanta formata in reactia considerata; in sistem international in J/mol
Prin conventie se noteaza cu semnul (-)minus caldura degajata in cursul unei reactiiexoterme si cu semnul (+)plus caldura adsorbita intr-o reactie endoterma. Reactiile chimice au loc fie
la v constant, adica in conditii izocore,
la p constanta, respectiv in conditii izobare.
In functie de conditiile in care se desfasoara exista caldura de reactie la volum constant Qv si caldura de reactie la presiune constanta Qp.
Cand procesul termodinamic (reactia chimica) este insotit numai de lucrul mecanic de volum principiul I se scrie:
Cand procesul termodinamic (reactia chimica) este insotit numai de lucrul mecanic de volum principiul I se scrie:
(1.3)
(1.4)
Pentru reactiile chimice ce au loc la volum constant variatia de volum este nula si termenul pV se anuleaza. Ecuatia de mai sus devine:
▲U = ▲ Qv (1.5)
aratand ca la v constant caldura de reactie este egala cu variatia energiei interne a sistemului reactant.
Energia interna U = suma energiilor miscarii de rotatie, tranzlatie si vibratie a moleculelor constituiente ale sistemului precum si energia fortelor de coeziune intre molecule si atomi.
Energia interna U = suma energiilor miscarii de rotatie, tranzlatie si vibratie a moleculelor constituiente ale sistemului precum si energia fortelor de coeziune intre molecule si atomi.
Primii trei termeni definesc energia termica a sistemului reactant iar ultimii doi energia de legatura.
U depinde de natura, cantitatea si starea de agregare a reactantilor precum si de p, v si T. Valoarea absoluta a U nu se poate determina experimental, ci numai varaiatia ei U cand sistemul trece de la o stare la alta.
Pentru sistemele intalnite in practica tehnologica sau de laborator, deobicei neizolate de mediul exterior, dar inchise, energia interna a sistemului se mareste sau se micsoreaza numai prin cedare sau aport de caldura Q sau de lucru mecanic L.
Pentru sistemele intalnite in practica tehnologica sau de laborator, deobicei neizolate de mediul exterior, dar inchise, energia interna a sistemului se mareste sau se micsoreaza numai prin cedare sau aport de caldura Q sau de lucru mecanic L.
(1.6 )
Variatia energiei interne U in cadrul unui sistem inchis este independenta de calea urmata de sistem la trecerea din starea caracterizata de U1 in starea cu energie interna U2 deoarece U este diferentiala totala exacta deci depinde numai de starea finala si starea initiala conform (1.7 )
Caldura de reactie la p constanta se noteaza cu Qp. Majoritatea rectiilor chimice au loc la p constant, conditii izobare. variatiei energiei interne data de principiul I al termodinamicii devine pentru un proces elementar:
Caldura de reactie la p constanta se noteaza cu Qp. Majoritatea rectiilor chimice au loc la p constant, conditii izobare. variatiei energiei interne data de principiul I al termodinamicii devine pentru un proces elementar:
(1.8 ) si ( 1.9)
se aduna si se scade produsul Vdp astfel ca variatia Q ce reprezinta caldura cedata sau absorbita de sistem la presiune constanta nu se modifica.
(1.10)
cunoscand ca derivata unui produs este egala cu d(pV) = pdV +VdP se poate scrie: (1.11)
Se defineste ca entalpie si se noteaza cu H suma energiei interne a sistemului cu lucrul mecanic efectuat de sistem pentru a ocupa volumul sau propriu V la presiune constanta: (1.12)
Se defineste ca entalpie si se noteaza cu H suma energiei interne a sistemului cu lucrul mecanic efectuat de sistem pentru a ocupa volumul sau propriu V la presiune constanta: (1.12)
iar variatia entalpiei va fi:
(1.13)
la p =constant, dp = 0( 1.14 ) si (1.15)
pentru un proces finit: (1.16) sau la p=ct p=0 (1.17)
Potrivit acestor relatii, caldura de reactie la p constanta reprezinta variatia entalpiei sistemului reactant.
Entalpia H ca si energia interna U este o functie de stare, o proprietate extensiva a substantelor reactante care nu poate fi determinata experimental direct. Ceea ce se masoara este H diferenta dintre starea finala H2 si starea initiala H1 a unui sistem ce sufera un proces fizic sau chimic. H = H2 – H1
Entalpia H ca si energia interna U este o functie de stare, o proprietate extensiva a substantelor reactante care nu poate fi determinata experimental direct. Ceea ce se masoara este H diferenta dintre starea finala H2 si starea initiala H1 a unui sistem ce sufera un proces fizic sau chimic. H = H2 – H1
Pentru reactii chimice variatia entalpiei de reactie este de forma:
