Energijska sprememba pri procesih
Spoznali boste eksotermne in endotermne procese, in se naučili narisati
energijski diagram procesa. Utrdili boste tudi pojem entalpija in
sprememba
entalpije pri procesih.
Procese v kemiji lahko
razdelimo v dve skupini: na kemijske in fizikalne procese. Vse procese v kemiji spremljajo tudi energijske spremembe, ki se
največkrat odražajo v obliki toplote,
včasih pa tudi v obliki svetlobe. V tem primeru govorimo o toplotni in
svetlobni energiji. V tem poglavju se boste ukvarjali s toploto pri kemijskih reakcijah in
pri fizikalnih procesih.
Oglejte si poskus in odgovorite na spodnja vprašanja.
Kaj velja za reakcijo, ki ste jo videli pri poskusu?
|
Pri reakciji se razvija več plinov, med njimi
kisik.
| |
|
Reakcija je endotermna.
| |
|
Temperatura se je pri reakciji povišala.
| |
|
Reakcija v resnici sploh ni potekla.
|
Večina procesov v naravi poteka pri stalnem tlaku. Toploti, ki se izmenja v tem primeru, rečemo sprememba entalpije ΔH, njena enota pa je joule J. Običajno uporabljamo tisočkrat večjo enoto kJ.
Če se pri nekem procesu sprosti v okolico energija v obliki toplote, rečemo, da je proces eksotermen. Energija se s tem v samem procesu zniža, saj je ta nekaj energije v obliki toplote oddal v okolico.
Potek takšnega procesa prikazuje energijski diagram, ki sledi.
Kako se spremeni temperatura okolice pri eksotermnem procesu?
Popolno gorenje metana
zapišemo z enačbo: CH4(g) + 2 O2(g)→ CO2(g) + 2 H2O(l). Pri tej reakciji se sprosti v obliki toplote 890 kJ
energije na en mol metana. Kateri zapis spremembe entalpije pri tej
reakciji je pravilen?
|
ΔH = + 890 kJ/mol
| |
|
ΔH = − 1090 kJ/mol
| |
|
ΔH = − 890 kJ/mol
| |
|
ΔH = 890 kJ/mol
|
Pri gorenju premoga se toplota sprošča. Ta reakcija
je
|
endotermna.
| |
|
eksotermna.
| |
|
eksotermna in endotermna.
| |
|
nič od tega.
|
Kalijev klorat razpada pri segrevanju na kalijev klorid in kisik. Ta reakcija
|
je eksotermna
| |
|
je endotermna
| |
|
je brezvezna
| |
|
sploh ne poteče
|
KClO3(s) →
KCl(s) +
O2(g)
Za taljenje in izparevanje ledu je potrebna
toplota. Ta procesa sta
|
eksotermna.
| |
|
neverjetna.
| |
|
eksotermna in endotermna.
| |
|
endotermna.
|
Etanol je eno od možnih goriv bodočnosti. Pri
oksidaciji etanola se sprosti − 1386 kJ/mol toplote pri standardnih pogojih.
Koliko toplote nastane pri sežigu treh molov etanola? Pazite tudi na ustrezen predznak.
|
− 1386 kJ
| |
|
− 2772 kJ
| |
|
− 4158 kJ
| |
|
− 5600 kJ
|