Termochémia

Termoché

Skúma tepelné efekty

Skúma tep

chemických reakcií a fázových

chemických reakcií a fázo

premien

Termochemické zákony

• Lavoisierov-Laplaceov

• Hessov

• Kirchhoffov

Kirchhoff

Termochémia

• Exotermické a endothermické pochody

• Endothermický : spotrebuje teplo.

• Endotermický pochod v izolovaneju sústave

prebieha tak, že sa sústava ochladzuje.

• Exotermický: teplo sa vyvíja

• Exotermické reakcie v otvorených sústavách

ohrievajú okolie.

Procesy so zmenou entalpie

Fyzikálne premeny

Fyzikálne preme

Chemické premeny

ké preme

Fázový prechod

Fázový

Chemická reakcia

Premena atómov

Premena at

Premena molekúl

Premena m

Fázová premena

•

Fáza

F

látka, ktorá má rovnaké chemické zloženie a fyzikálne

látka, ktorá má rovnaké chemické zloženie a fyzikáln

vlastnosti v celom objeme

vlastnosti v celom ob

• tuhá fáza (s)

tuhá fáza : môže byť jedna alebo viac foriem

môže byť jedna alebo viac forie

• plyná fáza (g)

plyná fáza

: žiadna látka nemá viac ako jednu

žiadna látka nemá viac ako j

plynnú fázu

plynnú f

• kvapalná fáza(l)

kvapalná fá

: Iba hélium má viac ako jednu

Iba hélium má viac ako jedn

kvapalú fázu

kvapalú

.

Fázová premena

•

Fázová premena je premena jednej fázy

Fázová premena je premena jednej fá

látky na inú fázu

látky na inú f

• topenie

topen (alebo tavenie

alebo taveni ) a tuhnutie

tuhnut

(s) (l)

(s)

• vyparovanie kvapaliny a kondenzácia

yparovanie kvapaliny a kondenzá

(l) (g)

(l) (g

• sublim

su

ácia

á

a kondenzácia pár

kondenzácia

(s) (g)

Entalpia reakcie, ΔH

• Stavová funkcia: závisí iba od

začiatočného a konečného stavu
sústavy a nie od spôsobu
uskutočnenia zmeny stavu
sústavy.

Endo a exo reakcie

• Endotermická reakcia: Enthalpia reakcie,
Δ H >0.
Teplo sa prenáša z okolia na sústavu pri konštantnom

tlaku.

• Exotermická reakcia: Entalpia reakcie

Δ H <0.
Teplo sa prenáša zo sústavy do okolia pri

konštantnom tlaku.

Lavoisierov-Laplaceov zákon

• Zmena entalpie priamej a spätnej

reakcie je rovnaká, ale má odlišné

znamienko

• 2H2 (g)

2

+ O2 (g) =2H2O (g) ΔH = -88 kJ

H =

• 2H2O (g) = 2H2 (g) + O2 (g) ΔH = +88 kJ

H =

Lavoisier-Laplaceov zákon

Lavoisier-Laplaceov zák

Fázové premeny

Fázové prem
• H

2O(l)

O(l  H

2O(g)

O(g)

• H

vyp = +44 kJ

• H

2O(g)  H2O(l)

• H

kond = -44 kJ





priama

pria

= -spätná

sp

• H

2O(s)

O(s  H

2O(l)

O(l)

H

top.= + 6.01 kJ

= + 6.01

• H

2O(l)

O(l  H

2O(s)

O(s

H

tuh. = - 6.01 kJ

= - 6.0

Hessov zákon

• Hessov zákon:ak sa reakcia uskutočňuje v

niekoľkých etapách je H reakcie súčtom

H každej jednotlivej etapy..

• Napríklad:

• CH4(g) + 2O2(g)  CO2(g) + 2H2O(g)

H = -802 kJ

• 2H2O(g)  2H2O(l) H= - 88 kJ

• CH4(g) + 2O2(g)  CO2(g) + 2H2O(l)

H = -890 kJ

Hessov zákon – Fázové premeny

Hessov zákon – Fázové prem



sub = top + vyp

Hessov zákon

Hessov z

Príklad: Vypočítajte entalpiu sublimácie

ľadu pri 0℃ z entalpie topenia pri 0℃

(6.01 kJ/mo a entalpie vyparovaia vody

pri 0℃ (45.07 kJ/mol).

Výsledok:

51.08 kJ/mol

Hessov zákon

• C(s) + ˝ O2(g)  CO(g)ΔH = -110.5 kJ
• CO(g) + ˝ O2(g)  CO2(g) ΔH =- 283.0 kJ

• __________________________________

• C(s) + O2 (g)  CO2 (g) ΔH =- 393.5 kJ

Hessov zákon

Štandardná zlučovacia

entalpia

• Ak vzniká jeden mol zlučeniny z prvkov, ktoré ju

tvoria, nazýva sa zmena entalpie reakcie

zlučovacia entalpia H zluč.

• Štandardný stav: Najstabilnejšia forma látky

(prvku alebo zlúčeniny) pri tlaku 101325 Pa a

teplote 25 şC (298 K).

• Štandardá enthalpia, H 0, je zmena entalpie

nameraná vtedy keď je všetko vo svojom

štandardnom stave.

• Štandardná zlučovacia entalpia H 0 zluč. : zmena

entalpie reakcie, v ktorej vzniká jeden mol

zlučeniny z prvkov v štandardnom stave.

Štandardná zlučovacia

entalpia

Štandardná zlučovacia

entalpia

• Ak existuje viac ako jedna forma látky v

štandardnom stave, používa sa

stabilnejšia z nich.

• Štandardná zlučovacia entalpia

najstabilnejšej formy prvku sa rovná

nule.

Štandardné zlučovacie

entalpie

Látka

ozluč

zlu (kJ/mol)

(k

CdO

-

2

5

9

,

3

C

(

s

,

g

r

a

f

i

t

)

0

O(g)

247.5

O2(g)

0

N

2

(

g

)

0

Entalpia reakcie

• Pomocou štandardných zlučovacích

entalpií vypočítajte zmenu štandardnej

entalpie chemickej reakcie

• Poznámka: n & m sú stechiometrické

koeficienty

































reaktanty

produkty

r

zluč

zluč

H

m

H

n

H

Štandardná mólová spaľovacia

Štandardná mólová spaľo

entalpia

ental

• Teplo, ktoré sa uvoľní ak sa jeden mól

Tep

látky spáli v kyslíku pri štandardných

podmienkach (298K a 101325 Pa)

pod

• Označuje sa H

∆

Označuje sa

o

spaľ.

s

Štandardná zlučovacia

entalpia

• Ktoré z týchto reakcií majú zmenu štandardnej

Ktoré z týchto reakcií majú zmenu štandardne

entalpie rovnú štandardnej zlučovacej entalpii H

∆

entalpie rovnú štandardnej zlučovacej entalpi

o

zluč

a ktoré štandardnej spaľovacej entalpii?

a ktoré štandardnej spaľovacej entalpi

• C + 1/2 O

2 --> CO

• CO + 1/2 O

2 --> CO2

• CH

3OH + 3/2 O2 --> CO2 + 2H2O

• 8 C + 9H

2 --> C8H18

• CH

4 + 2O2 --> CO2 + 2H2O

• FeCl

2 + 1/2Cl2--> FeCl

--> Fe

3

• S + O

2 --> SO2

Kirchhoffov zákon

Kirchhoff

dΔH/dT = Σ Δ Cp

T2

ΔH

T2 = ΔHT1 +∫ Σ Δ CpdT

T1