HEMIJSKA TERMODINAMIKA

OSNOVI HEMIJSKE TERMODINAMIKE Prilikom odvijanja hemijskih reakcija dolazi do promjena energije, njenog pretvaranja iz jednog oblika u drugi. Oblast fizike hemije koja se bavi energetskim promenama prilikom hemijskih reakcija naziva se termohemija (hemijska termodinamika).

Pod SISTEMOM se u termodinamici podrazumijeva dio materije koji se posmatra. Sve to se nalazi van granice sistema predstavlja OKOLINU, a sistem i okolina zajedno ine UNIVERZUM. U zavisnosti od toga da li je mogua razmjena materije i energije izmeu sistema i okoline sistem moe biti IZOLOVAN, ZATVOREN ili OTVOREN

Termohemijska terminologija Energija mjerilo sposobnosti sistema da vri rad ili odaje toplotu Rad energija utroena na kretanje predmeta nasuprot sile Toplota vrsta energije koja se prenosi kao rezultat temperaturne razlike sistema i okoline Temperatura stepen zagrijanosti nekog tijela

Toplotni kapacitet Koliina toplotne energije koja je potrebna da podigne temperaturu date koliine supstance za jedan kelvin naziva se toplotni kapacitet. Kako se toplotni kapacitet mijenja sa temperaturom to se on definie kao

Kako je Qv = U, a Qp = H to je

Kako je kod vrstih i tenih supstanci Qv=Qp, tj U=H tako njihovi toplotni kapaciteti pri konstantnoj zapremini i pritisku imaju priblino iste vrijednosti

Toplotni kapacitet zavisi od mase supstance. Koliina toplote potrebna da podigne temperaturu jednog grama supstance za 1 K naziva se specifini toplotni kapacitet ili specifina toplota supstance. Specifina topllota vode na 288 K je 4,183 J/kgK, a na drugim temperaturama varira od 4,178 do 4,218 J/kgK

Toplotni kapacitet izraen na jedinicu koliine supstance se naziva molarni toplotni kapacitet. Molarni toplotni kapacitet je koliina toplote potrebna da podigne temperaturu jednog mola neke supstance za 1 K i izraava se u jedinicama J/molK. On se obino obiljeava sa Cp ili Cv u zavisnosti da li je zagrijavanje vreno pri konstantnom pritisku ili konstantnoj zapremini

Poznavanje vrijednosti entalpije stvaranja pojedinih supstanci prua mogunost izraunavanja H neke hemijske reakcije tako da se ona ne mora uvijek mjeriti. -Za bilo koju hemijsku reakciju promjena entalpije je

Izraunavanje promjene entalpije hemijske reakcije sagorijevanja metanola

Energija veze Na visokoj temperaturi molekuli vodonika disociraju na atome

Apsorbovana toplota u ovoj reakciji se troi na raskidanje hemijske veze koja dri atome vodonika u molekuli H2.

Poslije hlaenja vri se obrnuta reakcija

Pri kojoj se atomi vodonika vezuju u molekulu H2 i oslobaa se ista koliina toplote koja je apsorbovana pri disocijaciji

Energija koja se apsorbuje pri disocijaciji dvoatomnog molekula u gasovitom stanju na atome takoer u gasovitom stanju je mjera jaine kovalentne veze i naziva se energija veze. Ona se esto definie i kao promjena entalpije pri razlaganju kovalentne veze u gasovitom stanju. Stoga se naziva i entalpija veze, a oznaava se kao H x-y ili D x-y

Energija veze uvijek ima pozitivnu vrijednost i izraava se u kJ/mol. Promjena entalpije pri stvaranju jedne kovalentne veze izmeu dva atoma koja su u gasovitom stanju naziva se entalpija stvaranja veze il toplota stvaranja veze. Ona ima vrijednost kao entalpija veze samo sa suprotnim znakom

Za troatomne i poliatomne molekule, energija veze je obino predstavljena srednjom vrijednou. Npr. U sluaju vode za raskidanje dvije O-H veze potrebno je 926kJ/mol

Trostruke veze su jae od dvostrukih veza, a one su jae od prostih veza Jaina veze obino raste sa njenom polarnou

Na jainu veze utie i veliina atoma. Manji atomi najee formiraju jae veze