چطور مقدار گرمای آزاد شده/گرفته شده‌ی یک واکنش شیمیایی را حساب بکنیم؟
- چهارشنبه, ۳۱ خرداد ۱۳۹۶، ۰۹:۰۰ ق.ظ
- ۰ نظر
در واکنش های شیمیایی انرژی به محیط داده میشود(واکنش گرماده) یا اینکه از محیط گرفته میشود(واکنش گرماگیر). در واکنش های شیمیایی، در سمت راست معادله، پیوند های شکسته میشوند و در سمت چپ، پیوند های جدید ساخته میشوند، شکستن یک پیوند گرماگیر و ایجاد آن گرماده است.جدول زیر انرژی بعضی از پیوند ها را نمایش میدهد:
| پیوند | انرژی پیوندی(کیلوژول/مول) |
| H-H | 432 |
| O=O | 494 |
| C-C | 347 |
| C=C | 611 |
| C-H | 410 |
| O-H | 460 |
| C-O | 360 |
| N=O | 623 |
| C=C(آروماتیک) | 519 |
برای هر واکنش شیمیایی، آنتالپی(درون‌گرمی یا اندرتافت) واکنش که با نماد ΔH نمایش داده میشود برابر است با تفاوت تمام انرژی گرفته شده در شکستن پیوند ها و تمام انرژی داده شده در ایجاد پیوند است.
ΔH = ΣBE(پیوند های شکسته شده) - ΣBE(پیوند های ایجاد شده)
در رابطه‌ی بالا، اگر آنتالپی یک واکنش کوچکتر از صفر باشد، یعنی یک واکنش گرماده داریم و به محیط انرژی میدهد، و اگر بزرگتر از صفر باشد، واکنش ما گرماگیر است و از محیط انرژی میگیرد.
اکسایش هیدروژن
2H2 + O2 → 2H2O
در واکنش اکسایش هیدروژن:
- ۲ پیوند هیدروژن با هیدروژن داریم، یعنی ۲ تا ۴۳۲ کیلوژول که جمعا میشود ۸۶۴ کیلوژول
- یک پیوند دوگانه‌ی اکسیژن با اکسیژن داریم که میشود ۴۹۴ کیلوژول
- و در سمت راست معادله یعنی فرآورده، دو مولکول دی‌هیدروژن مونواکسید(آب) داریم که هر کدام دو پیوند یگانه‌ی هیدروژن با اکسیژن دارند، ۴ تا ۴۶۰ کیلوژول که میشود ۱۸۴۰ کیلوژول
ΔH = (864 + 494) - 1840 = -482 kJ
منفی بودن آنتالپی واکنش به این معناست که یک واکنش گرماده داریم که به محیط انرژی میدهد، یعنی با سوختن ۲ مول هیدزوژن با یک مول اکسیژن، ۲ مول آب به همراه ۴۸۲ کیلوژول انرژی تولید میشود.
انرژی تولید شده در واکنش های گرماده میتواند بصورت مستقیم مورد استفاده قرار بگیرد یا اینکه به سایر صورت های انرژی تبدیل شود.
