Reaktion energiamuutokset Reaktiolmp Hessin laki Laskut 5 1

Reaktion energiamuutokset • Reaktiolämpö • Hessin laki • Laskut

5. 1 Reaktiolämpö ja Hessin laki • Aineella on kineettistä- ja potentiaalienergiaa • Ne muodostavat aineen lämpösisällön, entalpian, (H) • Reaktioissa tapahtuu entalpioiden muutoksia ΔH = H(tuotteet)-H(lähtöaineet) • Yksittäisen aineen entalpiaa ei voi määrittää, mutta reaktion ΔH eli sitoutuva tai vapautuva energia voidaan määrittää kokeellisesti ja laskemalla • Sidokset katkaisemiseen tarvitaan energiaa ja sidoksen muodostumisessa vapautuu energiaa

5. 1 Reaktiolämpö ja Hessin laki • Entalpiamuutosta voidaan kuvata entalpia kaavioilla • Eksotermisessä reaktiossa vapautuu energiaa (reaktioastia lämpenee) • Endotermisessä sitoutuu energiaa (astia viilenee)

5. 1 Reaktiolämpö ja Hessin laki • • Reaktioentalpia eli reaktiolämpö Kuinka paljon energiaa vapautuu tai sitoutuu, kun reaktioyhtälön kertoimien mukaiset ainemäärät reagoivat Muodostumisentalpia eli muodostumislämpö (ΔHf) Kuinka paljon energiaa vapautuu tai sitoutuu, kun yksi mooli ainetta muodostuu alkuaineistaan Palamislämpö (ΔHc) Kuinka paljon energiaa vapautuu, kun yksi mooli ainetta reagoi täydellisesti hapen kanssa Hessin laki Reaktioentalpia ei riipu siitä, että tapahtuuko reaktio suoraan vai välivaiheiden kautta ΔH 1= ΔH 2 + ΔH 3 • Hessin laki

5. 2 Reaktiolämpölaskut • Reaktiolämmön laskeminen muodostumis entalpioiden (MAOL s. 149) avulla (esim. 1, s, 141) ΔHreaktio = tuotteiden muodostumisntalpiat – lähtöaineiden muodostumisentalpiat • Reaktiolämmön laskeminen sidosenergioiden (MAOL s. 147) avulla (esim 2, s. 143) ΔHreaktio = sidosten katkaisemiseen tarvittava energi – sidostenmuodostumisessa vapautuva energia

5. 2 Reaktiolämpölaskut • Hessin lakiin perustuen reaktiolämpö voidaan laskea, jos tiedetään välivaiheena tapahtuvien reaktioiden entalpiamuutokset (esim 3, s. 144) • Kokeellisesti reaktiolämpö voidaan määrittää kalorimetrisellä mittauksella (reaktio tapahtuu vesiliuoksessa eristetyssä astiassa) ΔH =cmΔT c on veden ominaislämpökapasiteetti m on liuoksen massa ΔT on lämpötilan muutos