反應焓
外觀
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標準反應焓變(表示為ΔrH ⦵)是指系統中處於標準狀態的物質發生反應時的焓變
- - vAA + -vB B + ...→v P P +v Q Q ...
忽略溶劑和溶質的混合焓或假設是理想溶液時標準反應焓變ΔrH ⦵與標準生成焓ΔfH ⦵的關係:
在該等式中,v B 是物質B的化學計量數。
與標準反應焓類似的焓變是標準生成焓。考慮到反應物和產物的標準生成焓,可以計算任何條件下任何反應的焓變。
- 定義:在標準狀態的溫度和壓力下,反應物在相同溫度和壓力下,轉化為產物時吸收或放出的熱量。
- 反應焓在不同條件下的測量:
- (1)恆容
- (2)恆壓
這兩種情況下反應熱大小是不同的。(1)在恆容條件下,因反應在剛性密閉容器中進行所以體積保持恆定,並且因為體積沒有變化,因此也不涉及體積功。
根據熱力學第一定律:
得出恆容反應熱等於化學反應中內能的變化量(ΔU)。
化學反應中發生的放熱/吸熱變化僅僅是由於產物內能之和與反應物內能之和之差。
這也表明在恆容反應熱可以通過熱力學能的變化量變化來計算。
(2)在恆壓下,系統要麼保持對大氣開放,要麼限制在容器內,在該容器上施加恆定的外部壓力,並且在這些條件下系統的體積發生變化。 恆壓下的反應熱不僅涉及系統內能的變化量,還涉及系統的體積功。
如果是恆壓反應熱,那麼
取定義。
得,
在恆定壓力下,非體積功為零時系統的反應熱等於焓變。
子鏈接
[編輯]在每種情況下,「標準」一詞意味着所有反應物和產物都在標準狀態中。
- 中和反應焓是當酸和鹼進行中和反應形成1摩爾水時發生的焓變化。
- 標準升華焓或升華熱定義為升華1摩爾物質所需的焓。
- 標準溶液的焓(或溶液的焓變或溶液的熱量)是在恆定壓力下物質在溶劑中溶解的焓變化。
- 標準氫化焓定義為當1摩爾不飽和化合物與過量氫氣反應完全飽和時觀察到的焓變化。