Termokémia

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A termokémia a kémiai reakciók során lejátszódó hőmérséklet- és energiaváltozásokkal foglalkozó tudomány, a fizikai kémia egyik ága. Egy reakció felszabadíthat, illetve elnyelhet energiát (ez alapján megkülönböztetünk exoterm illetve endoterm reakciókat). Ugyanez történik halmazállapot-változás során is (pl. olvadás, forrás). A termokémia ezeket az energiaváltozásokat vizsgálja, elsősorban a rendszer és a környezete között lejátszódó energiacserét. A termokémiának a reaktáns és a termék várható mennyiségének meghatározásában van jelentősége az adott reakció egy pillanatában. Az entrópia és a termokémia segítségével megállapíthatjuk, hogy egy reakció spontán-e vagy nem.

A reakció termokémiai szempontból lehet:

  • exoterm – ha a rendszer energiatartalma csökken (energia szabadul fel), ezért a reakcióhő negatív előjelű, hőfejlődéssel jár;
  • endoterm – ha a rendszer energiatartalma nő (energia nyelődik el), ezért a reakcióhő ekkor pozitív előjelű, a hőmérséklet csökkenésével jár

Termokémiai összefüggések[szerkesztés]

Ahhoz, hogy egy folyamat termokémiai tulajdonságait leírjuk, szükséges először is hogy az adott kémiai reakcióban résztvevő komponensek hőtani változásait egy erre alkalmas hőtani egyenlet alapján számba vegyük (pl.: hőmérséklet, nyomásviszonyok alakulása, halmazállapot-átalakulások). Vegyük példaként az egyik legegyszerűbb hőtani reakciót, a víz forrását, amelynek ilyen módon a reakcióegyenlete:

A képletben szereplő a víz standard párolgási entalpiája (vagy párolgáshő), amely a reakcióban szereplő komponensek móljainak számához viszonyított. Így például a víz keletkezése hidrogénből és oxigénből a következők szerint alakul:

Adott esetben - mint az alábbi példán szemléletesen látható - szerepet játszhatnak nem csak a normál feltételek, hanem adott esetben a reaktánsok koncentrációi is:

melynél a zárójelben szereplő aq tag arra utal, hogy a reakció kiinduló szereplői hidratált, ún. vizes oldatban vannak. Rendszerint nem szokás részletesen feltüntetni minden esetben a zárójelben lévő mennyiségeket, mivel minden reakciót ún. standard állapotra vonatkozóan adnak meg.