Naslovnica
Upišite pojam ili ga odaberite među tagovima:
Feudalna davanja, Aerobni organizmi, Prozirnost, Građa zemlje, Helenizam, Filipike, Župan, županije, Močvare, Rimsko graditeljstvo, Prvi svjetski rat, Jugendstil ili (Art Nouveau, Secesija, Art deco), Romanizacija, Mezopotamija, Faraon, Arapska kultura, Plašt, Holokaust, Knjižnica, Apostoli, Plima i oseka, Stanica, Mjesno i pojasno (zonsko) vrijeme, Katakombe, Arhiv, Kameno doba, Termometar, Diktator, Knez, Klasicizam, Mjerilo, Obalni reljef, Arhiva, Jezgra, Ponikve, Kralj, Bizant, Drugi svjetski rat, Grčka mitologija, Socijalizam, Škrapa,
Vrati me korak natragSretna škola - početna stranica
Toplina kemijske reakcije
Svaka kemijska tvar, a time i kemijski sustav sadrži u stanovitim uvjetima određenu količinu unutarnje energije, u, koja je funkcija stanja tog sustava. Unutarnja energija uključuje sve moguće oblike energije tog sustava.
 
Ako je sadržaj energije reaktanata veći od sadržaja energije produkata reakcije, tada se prilikom kemijske reakcije oslobađa energija. Takve reakcije prilikom kojih se oslobađa energija nazivamo egzotermnim  reakcijama  (grč. ėkso  = iz, thėrmos  = vruć). Posuda u kojoj se odvija egzotermna reakcija biti će vruća.
 
REAKTANTI → PRODUKTI + ENERGIJA
 
Obratno,  ako  je  sadržaj  energije  produkata  veći  od  sadržaja  energije  reaktanata,  prilikom kemijske reakcije apsorbira se energija. Reakcije prilikom kojih se apsorbira energija nazivamo endotermnim  reakcijama  (grč.  ėndon  = unutra). Posuda u kojoj se odvija endotermna reakcija biti će hladna.
 
REAKTANTI + ENERGIJA → PRODUKTI

Tu činjenicu otkrio je 1840. ruski kemičar G. H. Hess i ona je poznata kao Hessov zakon: prilikom prijelaza nekog kemijskog sustava iz određenog početnog stanja u određeno konačno  stanje,  oslobođena  ili  apsorbirana  količina  topline  ne  ovisi  o  putu  reakcije, tj.  ona  je  ista  bez  obzira  na  to  zbiva  li  se  reakcija  u  jednom  stupnju  ili  u  više stupnjeva.
 
Iz Hessova zakona izlazi važan zaključak da je suma oslobođenih i apsorbiranih količina topline  u  pojedinačnim  stupnjevima  reakcije  jednaka  toplini  reakcije  koja  se  zbiva izravno. Ovo nam može poslužiti da posredno  odredimo  topline  reakcije  koje  se  ne mogu izravno mjeriti. Tako se, npr., ne može izravno odrediti toplina reakcije oksidacije
(sagorijevanja)  grafita  u  ugljikov  monoksid  jer  oksidacija  uvijek  ide  djelomično  i  do ugljikovog dioksida.
 
Dakle,  zbrajanjem  i  oduzimanjem  termokemijskih  jednadžba  možemo  obavljati  razna termokemijska računanja. Kako   postoji   vrlo   mnogo   kemijskih  reakcija, bilo bi potrebno u termokemiji eksperimentalno odrediti topline reakcije za svaku kemijsku reakciju.
No, ipak to nije potrebno ako smo jedanput zauvijek odredili entalpije nastajanja pojedinih spojeva. Entalpija  nastajanja  ili  toplina  nastajanja  nekog  spoja, jest promjena entalpije reakcije u kojoj spoj nastaje  iz elementarnih tvari u standardnom stanju a stehiometrijski koeficijent tog spoja je  1.

Entalpiju ili toplinu nastajanja spoja možemo eksperimentalno odrediti ako dogovorno uzmemo  da  su  entalpije  nastajanja  elemenenata  u  njihovim  standardnim  stanjima jednake nula.
 
Vrlo važan tip reakcije je sagorijevanje, posebno sagorijevanje organskih materijala u ugljikov dioksid i vodu. Informacije te vrste okosnice su za razumijevanje metabolizma organizma i upotrebu goriva.
 
Entalpija  reakcije  jednaka  je  sumi  entalpija  sagorijevanja  polaznih  tvari  umanjenoj za sumu entalpija sagorijevanja reakcijskih produkata uzevši u obzir stehiometrijske koeficijente reakcijske jednadžbe.
 
 
 
 
 
 
Kirchhoffov zakon
 
Kako  entalpija  sustava  zavisi  od  vanjskih  uvjeta,  tj.  od  tlaka  i  temperature, vrijednosti molarnih reakcijskih entalpija ΔH, kao što smo već spomenuli, odnose se samo na tlak i temperaturu pri kojima su bile određene. Promjene reakcijske entalpije mogu se izračunati  uz  pomoć  I  zakona  termodinamike.  Najčešće  dolazi  u  obzir  izračunavanje reakcijskih  entalpija  za  različite  temperature  kada  je  poznata  vrijednost  za  jednu određenu  temperaturu.  Takvo  izračunavanje  prvi  je  proveo  G.  R.  Kirchhoff  (1858).
 
Trenutak neopreznosti i čaša nam je ispala iz ruke. Ovi trenuci nam subjektivno prolaze vrlo “sporo”. Skoro da vidimo kako se čaša na putu do poda polako rotira, možda odskoči nakon prvog udarca, ali se gotovo uvijek razbije u stotinjak različitih komadića koji se razlete uokolo.  Sličnim procesima stalno svjedočimo, nešto se razbije, pokvari, ili ne funkcionira  onako  kako  je  funkcioniralo  prije.  Da  će  se  pokvarene  stvari  na  neki «magičan» način same od sebe popraviti samo ako ih pustimo određeno vrijeme «na miru» ipak   nikad   se   neće   dogoditi.   Radi   se   o   neumoljivim   zakonima   termodinamike.
 
Lako  se  dogodi  da  tvar  ili  stvar  iz  «uređenog»  stanja  prelazi  u  “neuređeno”  stanje. Zamislimo  obratnu  situaciju:  razbijena  se  čaša iz  razbacanog  nereda  sitnih  staklenih komadića “spontano” skupi u uređenu, rotaciono simetričnu šuplju staklenu strukturu koja nam  služi  da  u  njoj  držimo  tekuće  tvari -  nije  baš  vjerojatno.  Nered  intuitivno
doživljavamo kao skup dijelova koji nema nikakve simetrije niti pravila na koji je nastao, čini nam se da je nastao “slučajno”. Red, s druge strane, doživljavamo kao poredak stvari koji slijedi određena pravila ili simetrije.
 
Svaki molekulski sustav spontano nastoji postići stanje najvećeg nereda molekula, jer je to stanje najvjerojatnije. Stavimo li, npr., u dodir dva plina, njihove se molekule spontano međusobno pomiješaju, tj. spontano prelaze u stanje najvećeg nereda. Međutim, suprotan proces sređivanja molekula, tj. odjeljivanja molekula jednog plina od drugog, nikada nije spontan. To je razlog zbog čega čvrsto i tekuće stanje  (stanja velikog reda molekula) spontano prelaze u plinovito stanje, tj. stanje najvećega mogućeg nereda molekula. Zbog toga čvrste tvari u dodiru s otapalom spontano prelaze u otopinu (otapaju se), jer time povećavaju broj mogućih mikroskopskih stanja.
 
Mjera za nered molekula jest funkcija stanja sustava koja se naziva entropija i označuje se sa s a njezina promjena sa Δs. Jedinica je J K-1. Molarna entropija označuje se sa S, a njezina promjena s ΔS (J K-1 mol-1).

Drugi zakon termodinamike kaže da se entropija svemira može samo povećavati ili ostati konstantna. Entropija  svemira  raste  tijekom  svake  prirodne  promjene. Sve spontane promjene praćene su povećanjem disperzije energije. Disperzija se može zamisliti kao njeno širenje uokolo. Nedispergirana energija se može zamisliti kao energija zatvorena na malom dobro definiranom mjestu. Entropija - mjera kaotičnog širenja energije.
 
Možemo zaključiti da su entropija i nered vezane veličine, te da se povećanjem jedne od njih, povećava i druga (i obratno).Smjer svake prirodne promjene mora uzeti u obzir entropiju samog sustava i njegove okoline. Ukupna promjena entropije je zbroj promjena entropije sustava i okoline:
Proces će biti prirodan (spontan) ako je smanjenje entropije sustava kompenzirano još većim povećanjem entropije okoline.

Glavno svojstvo Gibbsove funkcije jest da odmah na prvi pogled kazuje da li se neka reakcija  može  odvijati.  Same  od  sebe  zbivaju  se  samo  one  kemijske  reakcije  kod kojih se smanjuje Gibbsova energija tj. kod kojih je Gibbsova energija reaktanata veća od Gibbsove energije produkata reakcije. Drugim riječima, kemijska reakcija zbiva se sama  od  sebe  ako  se  smanjuje  Gibbsova  energija  sustava,  tj.  ako  ΔrG  ima  negativni predznak. Je li onda takva kemijska reakcija egzotermna (ΔrH<0) ili endotermna (ΔrH>0), ovisi o veličini i predznaku vezane energije (TΔrS).
 
Gibbsova energija i konstanta ravnotežeImamo li otopinu određene koncentracije, odnosno aktiviteta, ona sadrži određeni broj molekula otopljene tvari u određenom volumenu otopine. Taj sustav ima određeni stupanj nereda, odnosno određenu entropiju. Razrijedimo li tu otopinu otapalom, nalazi se isti broj molekula otopljene tvari, ali u većem volumenu otopine. Očito je da se razrjeđenjem, tj.  promjenom  aktiviteta  (koncentracije)  promijenio  stupanj  nereda  sustava,  odnosno njegova entropija.
 
 
Sretna knjiga - Internet trgovina