ענטהאַלפּי ענדערונג אין סטאַנדאַרט שטאַט
ענטהאלפיע איז א יסודות'דיגער קאנצעפט אין טערמאדינאמיק וואס העלפט אונז פארשטיין ווי ענערגיע ווערט טראנספערירט אין כעמישע רעאקציעס און פיזישע פראצעסן. פארמאל, איז ענטהאלפיע (H) די סומע פון דער אינערליכער ענערגיע פון א סיסטעם און דער פראדוקט פון דעם דרוק (P) און פארנעם (V) פון יענער סיסטעם. אין מאטעמאטישע טערמינען, ווערט ענטהאלפיע אויסגעדריקט אלס H = U + PV, וואו U איז די אינערליכער ענערגיע פון דער סיסטעם.
אין קאנטעקסט פון כעמיע, איז די ענטהאלפי ענדערונג (ΔH) דער אונטערשייד אין ענטהאלפי צווישן די פראדוקטן און רעאקטאנטן אין א כעמישע רעאקציע. ווען מיר באאבאכטן כעמישע רעאקציעס אין לאבאראטאריע אדער אין נאטור, זענען מיר אפט אינטערעסירט אין מעסטן און פארשטיין ווי אזוי די ענטהאלפי ענדערט זיך בעת דער רעאקציע.
נאָרמאַלער צושטאַנד
סטאַנדאַרט באדינגונגען ווערן גענוצט ווי אַ רעפֿערענץ אָדער אָנהייבפּונקט פֿאַר ענטהאַלפּיע מעסטונגען, וואָס דערמעגלעכט אונדז גרינגער צו פֿאַרגלייַכן פֿאַרשידענע רעאַקציעס און באדינגונגען. סטאַנדאַרט באדינגונגען אין כעמיע ווערן געוויינטלעך דעפֿינירט ווי פֿאָלגט:
1. דרוק: 1 אַטמאָספֿערע (אַטם) אדער 1 באַר.
2. טעמפּעראַטור: טיפּיש 298,15 ק (25°C), כאָטש נאָרמאַלע טעמפּעראַטורן קענען זיך פֿאַרשיידן לויטן קאָנטעקסט.
3. קאָנצענטראַציע: 1 M פֿאַר לייזונג.
4. פיזישער צושטאנד: א סטאנדארט פיזישער צושטאנד איז די מערסט סטאבעלע פאזע פון א סובסטאנץ ביי יענער טעמפעראטור און דרוק.
ווען מיר דיסקוטירן "ענטהאַלפּי ענדערונג אונטער נאָרמאַלע באדינגונגען," באַצייכענען מיר געוויינטלעך די ענטהאַלפּי ענדערונג פון אַ כעמישער רעאַקציע וואָס פּאַסירט אונטער יענע נאָרמאַלע באדינגונגען.
טיפּן פון ענטהאַלפּי ענדערונגען
עס זענען דא עטלעכע טיפן פון ענטהאלפּי ענדערונגען וואָס מען טרעפט אָפט אין כעמיע, יעדער באַשרײַבט אַנדערע פיזישע אָדער כעמישע פּראָצעסן.
1. ענטהאלפיע פון פארמאציע (ΔHf°): דאס איז די ענטהאלפיע ענדערונג ווען איין מאל פון א קאמפאונד ווערט געשאפן פון אירע עלעמענטן אונטער סטאנדארט באדינגונגען. למשל, אויב מיר פארמירן וואסער (H2O) פון וואסערשטאף גאז (H2) און זויערשטאף גאז (O2) אונטער סטאנדארט באדינגונגען, איז די פארבונדענע ענטהאלפיע ענדערונג די סטאנדארט ענטהאלפיע פון פארמאציע פון וואסער.
\[2ה_2 (ג) + אָ_2 (ג) \rightarrow 2ה_2אָ (ל) \]
די ענטהאַלפּי ענדערונג פֿאַר דעם רעאַקציע וועט ווערן געמאָסטן ווי ΔHf°.
2. ענטהאלפיע פון פארברענונג (ΔHc°): דאס איז די ענטהאלפיע ענדערונג ווען איין מאל פון א סובסטאנץ פארברענט אינגאנצן אין זויערשטאף אונטער סטאנדארט באדינגונגען. למשל, די פארברענונג פון מעטאן (CH4) אין זויערשטאף:
\[ טש_4 (ג) + 2אָ_2 (ג) \rightarrow CO_2 (ג) + 2ה_2אָ (ל) \]
די ענטהאַלפּי ענדערונג פֿאַר דעם רעאַקציע איז די סטאַנדאַרט ענטהאַלפּי פון פֿאַרברענונג פון מעטאַן.
3. ענטהאלפּיע פון דיסאָסיאַציע (ΔHd°): דאָס איז די ענטהאלפּיע ענדערונג וואָס איז נויטיק צו צעברעכן איין מאָל פון אַ באַזונדערער בונד אין אַ גאַז מאָלעקול אונטער נאָרמאַלע באַדינגונגען. למשל, די דיסאָסיאַציע פון כלאָר (Cl2) מאָלעקולן אין כלאָר אַטאָמען:
\[ Cl_2 (g) \rightarrow 2Cl (g) \]
די געמאָסטן ענטהאַלפּי איז די סטאַנדאַרט דיסאָסיאַציע ענטהאַלפּי פֿאַר די Cl-Cl בונד.
4. ענטהאַלפּיע פון פארדאַמפּונג (ΔHvap°): דאָס איז די ענטהאַלפּיע ענדערונג ווען איין מאָל פליסיקייט פארדאַמפּט אין גאַז אונטער נאָרמאַלע באַדינגונגען.
\[ H_2O (ל) \rightarrow H_2O (ג) \]
די ענדערונג איז וויכטיג אין דעם פענאמען פון פאזע ענדערונג.
העס'ס פּרינציפּ
איינע פון די נוצלעכסטע געזעצן אין כעמישע טערמאדינאמיק איז העס'ס געזעץ. דער געזעץ זאגט אז די ענטהאלפי ענדערונג פון אן אלגעמיינער רעאקציע איז גלייך צו דער אלגעבראישער סומע פון די ענטהאלפי ענדערונגען פון די קלענערע רעאקציע טריט. מיט אנדערע ווערטער, ענטהאלפי ענדערונג איז אן אייגנשאפט פון צושטאנד - עס איז נאר אפהענגיק פון די אנפאנגליכע און לעצטע צושטאנדן, נישט פון דעם וועג וואס מען נעמט.
למשל, אויב מיר קענען נישט מעסטן די ענטהאלפיע ענדערונג פון א רעאקציע גלייך אבער ווייסן די ענטהאלפיעס פון עטלעכע פארבינדענע רעאקציעס, קענען מיר ניצן העס'ס געזעץ צו רעכענען די ענטהאלפיע ענדערונג.
מעסטונג פון ענטהאלפּי ענדערונג
דירעקטע מעסטונג פון דער ענטהאלפּי ענדערונג פון א רעאַקציע ווערט געוויינטלעך דורכגעפירט מיט א קאַלאָרימעטער. קאַלאָרימעטריע איז אן עקספּערימענטאַלע מעטאָדע וואָס מעסט די היץ וואָס ווערט באַפרייט אָדער אַבזאָרבירט דורך א סיסטעם. אָפט גענוצטע טיפּן קאַלאָרימעטערס אַרייַננעמען:
1. באָמבע קאַלאָרימעטער: דאָס ווערט גענוצט צו מעסטן די ענטהאַלפּיע ענדערונג פון פארברענונג. די מוסטער ווערט געשטעלט אין אַ פארמאכטן קאַנטיינער גערופן אַ באָמבע און פארברענט אין אַ ריינעם זויערשטאָף אַטמאָספער. די היץ וואָס ווערט באַפרייט בעת דער פארברענונג ווערט געמאָסטן צו באַשטימען ΔHc°.
2. לייזונג קאַלאָרימעטער: גענוצט ווען אַ רעאַקציע פּאַסירט אין אַ לייזונג, וואו די היץ וואָס ווערט באַפרייט אָדער אַבזאָרבירט פאַראורזאַכט אַ טעמפּעראַטור ענדערונג אין דער לייזונג. מעסטונג פון דער טעמפּעראַטור ענדערונג קען זיין פֿאַרבונדן מיט דער ענטהאַלפּי ענדערונג ניצנדיק די ספּעציפֿישע היץ קאַפּאַציטעט פון דער לייזונג.
אַפּליקאַציעס אין טעגלעך לעבן
ענטהאַלפּי ענדערונגען האָבן פילע פּראַקטישע אַפּליקאַציעס. עטלעכע ביישפילן אַרייַננעמען:
1. ענערגיע אינדוסטריע: וויסן די ענטהאלפּי פון פארברענונג פון פאסילע ברענשטאפן איז וויכטיג פארן דיזיינירן און אפטימיזירן קראפטווערק און הייצונג סיסטעמען.
2. געזונט און מעדיציניש: אין מעדיצין אַנטוויקלונג, קען פֿאַרשטיין די ענטהאַלפּי ענדערונגען פון רעאַקציעס אַפעקטירן מעדיצין פעסטקייט און סטאָרידזש מעטאָדן.
3. סביבה: כעמישע רעאקציעס אין דער אטמאספערע און ביאָספערע אַרייַנציען אָפט ענטהאַלפּי ענדערונגען וואָס ווירקן אויף עקאָסיסטעם גלייכגעוויכט און גלאָבאַלע קלימאַט.
4. עסן און לאַנדווירטשאַפט: עסן פאַראַרבעטונג און די ביאָסינטעז פון וויכטיקע קאַמפּאַונדז אין לעבעדיקע אָרגאַניזמען אויך אַרייַנציען ענטהאַלפּי ענדערונגען.
קלאָוזינג
פֿאַרשטיין ענטהאַלפּי ענדערונגען אונטער נאָרמאַלע באַדינגונגען איז אַ שליסל עלעמענט אין כעמיע און טערמאָדינאַמיק, סיי טעאָרעטיש און סיי פּראַקטיש. עס גיט אומשאַצבארע מכשירים פֿאַר פאָרויסזאָגן און קאָנטראָלירן די רעזולטאַטן פון כעמישע רעאַקציעס, ווי אויך צושטעלן טיפערע איינזיכטן אין דעם שטראָם פון ענערגיע אין פֿאַרשידענע סיסטעמען. דורך מעטאָדן ווי העס'ס געזעץ און קאַלאָרימעטריע טעקניקס, קענען מיר מעסטן און נוצן ענטהאַלפּי ענדערונגען פֿאַר אַ פאַרשיידנקייט פון נוציקע אַפּליקאַציעס אין וויסנשאַפֿט און טעכנאָלאָגיע.
