Entalpija i promjena entalpije

Matura2. razred

Entalpija sustava termodinamička je veličina čija je vrijednost bliska vrijednosti unutarnje energije sustava.

$ q=\Delta H \quad(p=\text { konst. }) $

Prenesena toplina pri stalnom tlaku i temperaturi jednaka je promjeni entalpije, označuje se s ΔH, a jedinica je joule (znak J).

Mjereći promjenu entalpije sustava možemo donositi zaključke o promjeni unutarnje energije sustava.

Entalpijski dijagram je shematski prikaz promjene entalpije sustava tijekom nekog procesa. Vodoravne linije označuju entalpije početnog i konačnog stanja, a uspravne strelice prijelaze iz jednog stanja u drugo.

Kod egzotermnih reakcija, promjena entalpije je negativna. Upravo zbog toga će se na entalpijskom dijagramu reaktanti nalaziti iznad produkata, a smjer strelice će biti prema dolje.

egzo

Kod endotermnih reakcija, promjena entalpije je pozitivna. Upravo zbog toga će se na entalpijskom dijagramu reaktanti nalaziti ispod produkata, a smjer strelice će biti prema gore.

endo

Eksperimentom možemo odrediti koliko se entalpija promijenila (ΔH).

U prodaji se mogu naći tzv. instant vrećice za hlađenje (engl. instant cold pack) i instant vrećice za grijanje (engl. instant heat pack). Rabe se i za pružanje prve pomoći i za tretiranje sportskih ozljeda, a njihovo se djelovanje temelji na energijskim promjenama tijekom otapanja soli. Primjerice, vrećica za hlađenje sastoji se od dvaju dijelova. U jednom je amonijev klorid, a u drugom voda. Pritisne li se vrećica, opna između pregrada pukne i tvari se pomiješaju. Kako je otapanje amonijeva klorida endoterman proces, vrećica sa smjesom se ohladi. U vrećici za grijanje nalazi se natrijev acetat jer je njegova kristalizacija iz vodene otopine egzoterman proces. Mjerenjem, koliko je topline sustav primio ili dao, možemo odrediti promjenu entalpije.

Molarna entalpija

Molarna entalpija je promjena entalpije podijeljena množinom tvari.

$ H_{\mathrm{m}}=\frac{H}{n} $

Tijekom fizikalne ili kemijske promjene dolazi i do promjene molarne entalpije koja je jednaka razlici molarnih entalpija konačnoga i početnog stanja:

$ \Delta H_{\mathrm{m}}=H_{\mathrm{m}}(2)-H_{\mathrm{m}}(1) $

Promjene molarnih entalpija pojedinih procesa imaju posebne oznake, primjerice taljenje ΔslH, isparavanje ΔlgH, otapanje ΔsolH itd. Indeksima s, I, g i sol želi se istaknuti o kojem je procesu riječ.

Entalpija faznog prijelaza

Entalpija faznog prijelaza (ΔprijelazH) je promjena entalpije pri prijelazu iz jednog agregaciiskog stanja u drugo pri stalnome tlaku.

Na primjeru entalpijskih dijagrama očvršćavanja vode (lijevo) i taljenja leda (desno) pokazano je da je promjena entalije takvih suprotnih procesa jednaka po iznosu, a različita po predznaku tj. vrijedi ΔlsH = -ΔslH.

faze

Reakcijska entalpija

Reakcijska entalpija (ΔrH) izmijenjena je toplina pri stalnom tlaku i temperaturi podijeljena množinom reakcijskih pretvorbi.

$ \Delta_r H=\frac{\Delta H}{\Delta \xi} $

Entalpije stvaranja

Entalpija stvaranja (ΔfH) neke tvari je reakcijska entalpija pretvorbe u kojoj ta tvar nastaje iz elementarnih tvari u standardnom stanju.

Standardno stanje tvari je najstabilniji oblik čiste tvari pri tlaku od 100 kPa.

Iz poznatih entalpija stvaranja svih sudionika reakcije (reaktanata i produkata) možemo izračunati entalpiju bilo koje reakcije s pomoću sljedeće formule:

$ \Delta_{\mathrm{r}} H^{\circ}=\sum v_{\mathrm{i}} \Delta_{\mathrm{f}} H^{\circ}\left(\text { produkti) }+\sum v_{\mathrm{i}} \Delta_{\mathrm{f}} H^{\circ}\right. \text { (reaktanti) } $

Pr. Tako na primjeru nastanka etana iz etena i vodika možemo pokazati kako ćemo računati reakcijsku entalpiju iz entalpije nastanka pojedinih sudionika reakcije.

entalpija stvaranja

Entalpija sagorijevanja

Entalpija sagorijevanja (ΔcH) promjena je entalpije koja prati potpuno izgaranje uzorka.

Entalpija veze

Entalpija veze (ΔbH) je mjera jakosti kovalentne veze između atoma unutar molekule.

Pr. Moguće je izračunati reakcijsku entalpiju koristeći entalpije veza. Pogledajmo kako se to radi na primjeru nastanka 2 molekule amonijaka iz jedne molekule dušika i 3 molekule vodika.

e vezee veze 1

Promjena entalpije tijekom kemijske reakcije određuje se reakcijskim kalorimetrom.

Prošlo gradivoEnergija tijekom fizikalnih i kemijskih promjena
Iduće gradivoOtopine
PRIPREME ZA MATURU

Složi svoju kombinaciju i uštedi do

140 eura!

Besplatna videorješenja za gradivo Entalpija i promjena entalpije

Kemija 0 - 2021. jesen, 8.
8. U kalorimetru u kojemu se odvijala taložna kemijska reakcija snizila se temperatura vodene otopine. Opisani pokus prikazan je jednadžbom kemijske reakcije. $$ \mathrm{Mg}^{2+}(\mathrm{aq})+\mathrm{CO}_3^{2-}(\mathrm{aq}) \rightarrow \mathrm{MgCO}_3(\mathrm{s}) $$
8.1. Kako se naziva opisani sustav s obzirom na izmjenu energije i tvari s okolinom?
Kemija 0 - 2022. jesen, 4.
4. Jedan je od produkata gorenja ugljena u pećima ugljikov(II) oksid. Regulacijom dovoda zraka u peć nastali ugljikov(II) oksid izgara te nastaje ugljikov(IV) oksid, što prikazuje zadana termokemijska jednadžba.
4.1. Nacrtajte entalpijski dijagram za reakciju izgaranja ugljikova(II) oksida.

Pretplati se na naše instrukcije ili kupi paket priprema za maturu i otključaj sve videe

Kemija 0 - 2019. ljeto, 22.
22. Tijekom reakcije gorenja 0,1 mol grafita u zatvorenoj reakcijskoj posudi s pomičnim klipom temperatura se poveća za \( 25^{\circ} \mathrm{C} \). Toplinski kapacitet reakcijske posude iznosi \( 1570 \mathrm{~J} / \mathrm{K} \). Koliko iznosi reakcijska entalpija gorenja grafita?
Kemija 0 - 2019. ljeto, 23.
23. Energetske promjene tijekom otapanja soli \( \mathrm{AX} \) prikazane su entalpijskim dijagramom. Koja je od navedenih tvrdnja o otapanju soli \( \mathrm{AX} \) točna?
Kemija 0 - 2020. ljeto, 19.
19. Prikazan je entalpijski dijagram otapanja amonijeva klorida. Koja je od navedenih tvrdnja točna za promjene u izoliranome reakcijskom sustavu pri otapanju amonijeva klorida u vodi?
Kemija 0 - 2020. ljeto, 21.
21. Jednadžba kemijske reakcije prikazuje oksidaciju sumporova(IV) oksida. Kolika je vrijednost reakcijske entalpije ako se oksidacijom 1 mol sumporova(IV) oksida u potpuno izoliranoj kalorimetrijskoj posudi oslobodi \( 99 \mathrm{~kJ} \) topline?
Kemija 0 - 2018. ljeto, 25.
25. Sinteza amonijaka prikazana je jednadžbom kemijske reakcije \( \mathrm{N}_{2}(\mathrm{g})+3 \mathrm{H}_{2}(\mathrm{g}) \rightarrow 2 \mathrm{NH}_{3}(\mathrm{g}) \). Standardna reakcijska entalpija za sintezu amonijaka pri \( 25^{\circ} \mathrm{C} \) iznosi \( -91,8 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1} \). Koliko iznosi standardna reakcijska entalpija za kemijsku reakciju prikazanu jednadžbom \( \mathrm{NH}_{3}(\mathrm{g}) \rightarrow \frac{1}{2} \mathrm{~N}_{2}(\mathrm{g})+\frac{3}{2} \mathrm{H}_{2}(\mathrm{g}) \) ?
Kemija 0 - 2018. ljeto, 10.
10. Zadane su standardne entalpije sagorijevanja etena, grafita i vodika:
Kemija 0 - 2018. jesen, 11.
11. Izgaranje propana opisano je jednadžbom kemijske reakcije: $$ \mathrm{C}_{3} \mathrm{H}_{8}(\mathrm{g})+5 \mathrm{O}_{2}(\mathrm{g}) \rightarrow 3 \mathrm{CO}_{2}(\mathrm{~g})+4 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g}) $$ Na temelju niže navedenih podataka riješite zadatke. $$ \begin{array}{ll} \mathrm{H}_{2}(\mathrm{g})+\mathrm{O}_{2}(\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g}) ; & \Delta_{\mathrm{r}} H^{\circ}=-241,8 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1} \\ \mathrm{C}(\text { grafit, s })+\mathrm{O}_{2}(\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{CO}_{2}(\mathrm{g}) ; & \Delta_{\mathrm{r}} H^{\circ}=-393,5 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1} \\ \mathrm{C}_{3} \mathrm{H}_{8}(\mathrm{g}) \rightarrow 3 \mathrm{C}(\text { grafit, s })+4 \mathrm{H}_{2}(\mathrm{g}) ; & \Delta_{\mathrm{r}} H^{\circ}=103,9 \mathrm{~kJ} \mathrm{~mol}^{-1} . \end{array} $$
Kemija 0 - 2018. jesen, 12.
12. Natrijev sulfit konzervans je i antioksidans kemijske formule \( \mathrm{Na}_{2} \mathrm{SO}_{3} \) koji se proizvodi iz natrijeva hidroksida.
Kemija 0 - 2017. ljeto, 20.
20. Prikazan je entalpijski dijagram otapanja kalcijeva sulfata u vodi. Koja je od navedenih tvrdnja ispravna za otapanje te soli u vodi?
Kemija 0 - 2017. ljeto, 25.
25. U kalorimetar je stavljena otopina \( \mathrm{HCl} \) i izmjerena je temperatura \( 20,5{ }^{\circ} \mathrm{C} \). Nakon 3 minute dodana je otopina \( \mathrm{NaOH} \) i nastavljeno je očitavanje temperature do ustaljenja kada je iznosila \( 27,8^{\circ} \mathrm{C} \). Kolika je promjena entalpije ako je toplinski kapacitet kalorimetra \( 26,05 \mathrm{~J} \mathrm{~K}^{-1} \) ?
Kemija 0 - 2017. ljeto, 30.
30. Kemijska reakcija opisana je termokemijskom jednadžbom \( \mathrm{A}_{2}+\mathrm{B}_{2} \rightarrow 2 \mathrm{AB} ; \Delta_{\mathrm{r}} H=-300 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol} \). Energija aktivacije te reakcije iznosi \( 100 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol} \). Dodatak katalizatora smanjuje energiju aktivacije te reakcije za \( 20 \mathrm{~kJ} / \mathrm{mol} \). Koliko iznose \( \Delta_{\mathrm{r}} H \) i energija aktivacije za kataliziranu reakciju?
Kemija 0 - 2017. ljeto, 10.
10. U neizoliranoj posudi gorenjem 1 mol grafita oslobađa se \( 393,51 \mathrm{~kJ} \) topline. Gorenje grafita prikazano je jednadžbom kemijske reakcije \( \mathrm{C}(\mathrm{s})+\mathrm{O}_{2}(\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{CO}_{2}(\mathrm{g}) \).
ŠTO ČEKAŠ?

Isprobaj potpuno besplatno!

Registracijom dobivaš besplatan*
pristup dijelu lekcija za svaki predmet.

*Besplatan pristup ne zahtijeva unos kartice.
ZA MATURANTEOnline pripremeOD 1. DO 4. RAZREDAOnline instrukcije
Online pripreme za maturu i instrukcije za srednju školu. Dostupno 24/7.
Naša ponuda
Online skripte
Pravne stranice
© 2023, Gradivo.hr