Ентальпія - це що таке?

Ентальпія - це що таке?

Що собою являє ентальпія утворення речовин? Як використовувати цю величину в термохімії? Для того щоб знайти відповіді на ці питання, розглянемо основні терміни, пов 'язані з тепловим ефектом протікання хімічної взаємодії.

Тепловий ефект реакції

Це величина, яка характеризує кількість теплоти, що виділяється або поглинається під час взаємодії речовин.


Якщо процес здійснюється за стандартних умов, тепловий ефект називається стандартним ефектом реакції. Це і є стандартна ентальпія утворення продуктів реакції.

Тепломісткість процесу

Це фізична величина, яка визначає відношення невеликої кількості теплоти до зміни температури. В якості одиниць вимірювання тепломісткості використовують Дж/К.

Питома тепломісткістю називають ту кількість теплової енергії, яка необхідна для збільшення температури на градус за шкалою Цельсія для тіла, що має масу один кілограм.

Термохімічний ефект

Практично для будь-якої хімічної реакції можна обчислити кількість енергії, яка поглинається або виділяється при взаємодії хімічних компонентів.

Екзотермічними називають такі перетворення, в результаті яких в атмосферу виділяється деяка кількість теплоти. Наприклад, додатним ефектом характеризуються процеси з 'єднання.

Ентальпія реакції обчислюється з урахуванням складу речовини, а також стереохімічних коефіцієнтів. Ендотермічні взаємодії передбачають поглинання деякої кількості тепла для того, щоб почалася хімічна реакція.


Стандартна ентальпія є величиною, що використовується в термохімії.

Мимовільне протікання процесу

У термодинамічній системі мимоволі протікає процес у тому випадку, коли відбувається зменшення вільної енергії взаємодіючої системи. В якості умови досягнення термодинамічної рівноваги розглядається мінімальна величина термодинамічного потенціалу.

Тільки за умови збереження в часі постійних зовнішніх умов, можна вести мову про незмінність взаємодії.

Один з розділів термодинаміки вивчає саме рівноважні стани, в яких ентальпія - це величина, що розраховується для кожного окремого процесу.

Хімічні процеси є зворотними в тих випадках, коли вони протікають відразу в двох взаємно реверсних напрямках: зворотному і прямому. Якщо в закритій системі спостерігається зворотний процес, в такому випадку через певний часовий проміжок система досягне рівноважного стану. Воно характеризується припиненням зміни концентрації всіх речовин у часі. Такий стан не означає повного припинення реакції між вихідними речовинами, оскільки рівновага є динамічним процесом.

Ентальпія - це фізична величина, яку можна вирахувати для різних хімічних речовин. Кількісною характеристикою рівноважного процесу є константа рівноваги, що виражається через парціальні тиски, рівноважні концентрації, мольні частки взаємодіючих речовин.

Для будь-якого зворотного процесу можна обчислити константу рівноваги. Вона залежить від температури, а також від природи взаємодіючих компонентів.


Розгляньмо приклад виникнення в системі стану рівноваги. У початковий момент часу в системі є тільки вихідні речовини А і В. Швидкість прямої реакції має максимальну величину, а зворотний процес не протікає. У міру зниження концентрації вихідних компонентів спостерігається збільшення швидкості зворотного процесу.

Враховуючи, що ентальпія - це фізична величина, яку можна розрахувати для реагуючих речовин, а також для продуктів процесу, можна зробити певні висновки.

Через певний часовий проміжок швидкість прямого процесу дорівнює швидкості зворотної взаємодії. Константа рівноваги являє собою відношення констант швидкості прямого і зворотного процесу. Фізичний сенс цієї величини показує, у скільки разів швидкість прямого процесу перевищує величину зворотної взаємодії при певній концентрації і температурі.

Вплив зовнішніх факторів на кінетику процесу

Оскільки ентальпія - це величина, яка використовується для термодинамічних розрахунків, існує зв 'язок між нею і умовами протікання процесу. Наприклад, на термодинамічну взаємодію впливає концентрація, тиск, температура. При зміні однієї з цих величин, відбувається зміщення рівноваги.

Ентальпія являє собою термодинамічний потенціал, який характеризує стан системи в рівновазі при виборі у вигляді незалежних змінних ентропії, тиску, кількості частинок.


Ентальпія характеризує рівень енергії, який зберігається в його молекулярній структурі. Отже, якщо речовина володіє енергією, вона не в повному обсязі перетворюється на теплоту. Частина її зберігається безпосередньо в речовині, вона необхідна для функціонування речовини при певному тиску і температурі.

Ув 'язнення

Зміна ентальпії є заходом теплоти хімічної реакції. Вона характеризує ту кількість енергії, яка необхідна для теплообміну при незмінному тиску. Цією величиною користуються в тих ситуаціях, коли незмінними величинами в процесі будуть тиск і температура.

Ентальпію часто характеризують у вигляді повної енергії речовини, оскільки вона визначається як сума внутрішньої енергії і роботи, яку здійснює система.

Насправді ця величина виступає як загальна кількість енергії, яка характеризує енергетичні показники речовини, що перетворюються на теплоту.

Даний термін був запропонований Х. Камерлінг-Оннесом. При проведенні термодинамічних розрахунків у неорганічній хімії, має бути врахована кількість речовини. Розрахунки проводять при температурі, що відповідає 298 К, тиску 101 кПа.


Закон Гесса, що є основним параметром для сучасної термохімії, дозволяє визначати можливість мимовільного протікання хімічного процесу, обчислювати його тепловий ефект.