TOPLOTNI EFEKTI

HEMIJSKIH REAKCIJA

Pripremila: Dragana Jović

Da li se dešavaju energetske promene

pri fizičkim procesima?

CO2 čvrst

CO2 gas

?

A pri hemijskim reakcijama?

AKO SE PRI FIZIĈKOJ ILI HEMIJSKOJ PROMENI:

• OSLOBAĐA TOPLOTA U OKOLINU dešava se EGZOTERMNA REAKCIJA

• ―EGZO‖ napolje

• T reakcije VEĆA je od T okoline

Q

PRIMERI EGZOTERMNIH REAKCIJA:

• GAŠENJE KREĈA

PRIMERI EGZOTERMNIH REAKCIJA:

GORENJE DRVETA

GORENJE UGLJA

PRIMERI EGZOTERMNIH REAKCIJA:

• NEUTRALIZACIJA KISELINA I BAZA

• VUK?!

PRIMERI EGZOTERMNIH REAKCIJA:

• ZAMRZAVANJE?!

• POVIŠENA TELESNA

TEMPERATURA

KOD NEKIH ORGANIZAMA SE ENERGIJA OSLOBAĐA U OBLIKU SVETLOSTI.

DA LI JE TO EGZOTERMNA REAKCIJA?

AKO SE PRI FIZIĈKOJ ILI HEMIJSKOJ PROMENI:

• VEZUJE TOPLOTA IZ OKOLINE dešava se ENDOTERMNA REAKCIJA

• ―ENDO‖ unutra

• T reakcije MANJA je od T okoline

Q

PRIMERI ENDOTERMNIH REAKCIJA:

• RASTVARANJE KNO3

KNO3

PRIMERI ENDOTERMNIH REAKCIJA:

• KUVANJE RUĈKA

PRIMERI ENDOTERMNIH REAKCIJA:

• ODMRZAVANJE

DRHTAVICA!

ILI...

utvrditi kakve su po toplotnom efektu sledeće reakcije!

PROVERA:

FJUU!

RASTVARANJE Ca-hlorida?

CaCl2

NUKLEARNE REAKCIJE?

FISIJA?

OVAJ OGLED MOŢETE

IZVESTI I KOD KUĆE!

t = 21°C

REZULTAT:

t = 18°C

ENTALPIJA, TOPLOTNI SADRŢAJ, ΔH

• Toplota koja se oslobodi ili veţe tokom hemijskih reakcija

• Izraţava se u KJ/mol

Kako bi se merila

entalpija?Kalorimetrima!

KAKVA JE BROJNA VREDNOST ENTALPIJE KOD:

• egzotermnih reakcija?

•Manja od 0

•ΔH ‹ 0

• endotermnih reakcija?

•Veća od 0

•ΔH › 0

GRAFIK ENTALPIJE EGZOTERMNEREAKCIJE

ENERGIJA

REAKTANTI

PROIZVODI

ΔH<0

EGZOTERMNA REAKCIJA

Egzotermna reakcija — toplota je ―proizvod‖ i ∆H = – 241.8 kJ

GRAFIK ENTALPIJEENDOTERMNE REAKCIJE

ENERGIJA

REAKTANTI

PROIZVODI

ΔH>0

ENDOTERMNA REAKCIJA

Endotermna reakcija — toplota je ―utrošak‖ i ∆H = + 393.5 kJ

Ţarenjekrečnjaka

∆Hfo, standardna molarna

entalpija nastajanja• TOPLOTA KOJA SE

OSLOBODI ILI UTROŠI PRI NASTAJANJU

JEDNOG MOLAJEDINJENJA IZ ELEMENATA PRI STANDARDNIM

USLOVIMA

OBRATITI PAŢNJU!

• Standardna molska entalpija nastajanja

supstanci u elementarnom stanju(gasovitog kiseonika,

tečnog broma, Al-trake,...), je ∆Hf

o = 0

• s – čvrsto agregatno stanje

• l – tečno agregatno stanje

• g – gasovito agregatno stanje

• aq – vodeni rastvor

Metan (CH4,g) -74,8

Etan (C2H6,g) -84,7

n-Butan (C4H10,g) -126,2

Etin (CHCH,g) 226,7

Metanol (CH3OH,t) -238,7

Benzen (C6H6,t) 49,0

ά-D-glukoza (C6H12O6,č) -1274

saharoza (C12H22O11,č) -2222

Brom (Br2,t) 0

Brom (Br2,g) 30,9

Hlor (Cl2,t) 0

Hlor (Cl,g) 121,7

Fosfor (P, beli,č) 0

Fosfor (P, crveni,č) 15,9

Ugljenik (C, dijamant,č) 2,4

Ugljenik (C, grafit,č) 0

Standardne entalpije formiranja Hfo na 298K u kJ/mol

• KADA SU POZNATE SVE STANDARDNE ENTALPIJE NASTAJANJA, MOŢE SE ODREDITI ENTALPIJA HEMIJSKE REAKCIJE!

Izračunati ∆rH reakcije?

STANDARDNA PROMENA ENTALPIJE REAKCIJE, ΔrHº

• Promena entalpije hemijske reakcije je razlika zbira entalpija nastajanja proizvoda i zbira entalpija nastajanja

reaktananta.

∆rHo= ∆fH

o(proizvodi) - ∆fHo (reaktanti)

Zapamtiti: ∆rH = krajnje – početno

NAPISATI IZRAZE ZA ENTALPIJU HEMIJSKE REAKCIJE

ZA:

• 2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g)

• ∆rH= ∆fH (proizvodi) - ∆fH (reaktanti)

• REŠENJE:

• ∆rH= 2∆fH (CO2)g - 2∆fH (CO)g

PRIMER 2:

• CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)

• ∆rH= ∆fH (proizvodi) - ∆fH (reaktanti)

• REŠENJE:

• ∆rH= ∆fH (CO2)g + 2∆fH (H2O)g - ∆fH(CH4)g

PRIMER 3:

• 2Al(s) + Fe2O3(s)→ Al2O3(s) + 2Fe(s)

• ∆rH= ∆fH (proizvodi) - ∆fH (reaktanti)

• REŠENJE:

• ∆rH= ∆fH (Al2O3)s - ∆fH (Fe2O3)s

Benzen (C6H6) gori u vazduhu gradeći ugljendioksid i tečnu vodu. Koliko toplote se oslobodi sagorevanjem? Standardna entalpija

formiranja benzena je 49.04 kJ/mol..

C6H6 (l) + 7.5O2 (g) 6CO2 (g) + 3H2O (l)

H0r 3H0 (H2O)f6H0 (CO2)f= [ + ] - H0 (C6H6)f[ ]

H0r = [ 6x(–393.5) + 3x(–285.8) ] – [ 49.04 ] = - 3267 kJ

∆rH= ∆fH (proizvodi) - ∆fH (reaktanti)

KRAJ