Entalpija

Uvod

Razmatranje osnova termohemije započe ćemo sa definicijama pojmova. S obzirom da razumevanje problematike o kojoj će se raspravljati u ovom poglavlju uvelike zavisi o poznavanju tačnog značenja pojedinih pojmova, biće korisno definirati i te svakodnevne’ pojmove.

Termodinamika je grana fizike koja se bavi proučavanjem izmjena energije. Deo termodinamike koji se bavi proučavanjem izmena energije u hemijskim sustavima naziva se hemijskom termodinamikom. Termohemija je deo hemijske termodinamike koji proučava izmene topline tokom hemijskih reakcija i procesa u kojima se menja fizičko stanje stvari (na primer, promena agregaznog stanja stvari, otapanje i sl.).
Toplotaje energija koja se s jednog sustava prenese na drugi sustav uslijed razlike u temperaturi ta dva sustava. Označava se simbolom Q ili q, a SI jedinica za toplinu je džul.S obzirom da su i entalpija i entropija povezane sa energijom u uvodu cu reci nesto općenito i o energiji.
Energija je sposobnost nekog tijela ili mase tvari da obavi neki rad a isto se tako može reći da su rad i energija ekvivalentni pojmovi, iako opseg i sadržaj tih dviju riječi nije posve identičan. U biti, promjena energije jednaka je izvršenom radu pa se stoga i izražavaju istom mjernom jedinicom – džul [J] u čast engleskog fizičara Jamesa Prescotta Joulea. Stara merna jedinica za energiju je kalorija (cal). Veza između kalorije i džula dana je 1 cal = 4,184 J.
Vršenje rada se može manifestirati na mnogo načina: kao promjena položaja, brzine, temperature itd.
Entalpija (H) je u termodinamici mjera za unutarnji sadržaj toplinske energije i općenito se može definirati izrazom:
H = U + pV

Termodinamička veličina koja opisuje stupanj nereda zove se entropija i označava se slovom S. Entropija je, kao i entalpija, funkcija stanja, što znači da ovisi samo o konačnom i početnom stanju sustava, a može imati pozitivnu i negativnu vrijednost.

1. Termohemija
Termohemija je deo termodinamike i bavi se proučavanjem toplotom razmenjenom pri hemijskim i fizičkim promenama, a bazira se na I zakonu termodinamike. Do toplotnih promena dolazi pošto različite supstancije u različitim stanjima imaju različite količine unutrašnje energije odnosno toplotne sadržaje, pa će ukupni sadržaj energije sistema u krajnjem stanju (fizičke ili hemijske promene) biti najčešćerazličit od ukupnog sadržaja energije u početnom stanju, tako da termodinamički procesi mogu biti:

• praćeni oslobađanjem (egzotermni) ili
• apsorpcijom (endotermni) energije u obliku toplote.

Toplotni efekat hemijske reakcije je toplota izdvojena ili apsorbovana u reakciji pod sledećim
uslovima:
• pritisak ili zapremina su konstantni (P=const. ili V=const.)
• ne vrši se nikakav rad, osim rada širenja ili sabijanja
• temperatura produkata i reaktanata je ista (T1= T2)

Termohemijska jednačina-hemijska jednačina koja sadrži podatke o toplotnom efektu hemijske
reakcije.
Mora se naznačiti agregatno stanje svih učesnika u reakciji: l (liquid)– tečno, s (solid) – čvrsto,
g (gas)– gas, aq (aqueous)– vodeni rastvor kao i pritisak i temperatura.

AgBr(s) + ½ Cl2(g) = AgCl(s) + ½ Br2(g)