Thermochimie

Nous expliquons que c'est la thermochimie, quelles études, ses lois et applications

Dans la thermochimie, les modifications de la chaleur sont étudiées en réactions chimiques

Qu'est-ce que la thermochimie?

La Thermochimie Il est responsable de l'étude des modifications de la chaleur qui sont effectuées dans les réactions entre deux ou plusieurs espèces chimiques. Il est considéré comme un élément essentiel de la thermodynamique, qui étudie la transformation de la chaleur et d'autres types d'énergie pour comprendre la direction dans laquelle les processus sont développés et comment son énergie varie.

Il est également essentiel de comprendre que la chaleur implique le transfert d'énergie thermique qui se produit entre deux corps, alors qu'ils sont à des températures différentes; Tandis que l'énergie thermique est associée au mouvement aléatoire que possèdent les atomes et les molécules.

Par conséquent, comme presque toutes les réactions chimiques, l'énergie est absorbée ou libérée par la chaleur, l'analyse des phénomènes qui se produisent par la thermochimie est très pertinente.

Ce qui étudie la thermochimie?

La thermochimie étudie les changements de chaleur dans la forme de chaleur qui se produisent dans les réactions chimiques ou lorsque des processus qui impliquent des transformations physiques se produisent.

En ce sens, certains concepts doivent être clarifiés dans le sujet pour une meilleure compréhension de la même.

Système

Par exemple, le terme "système" fait référence au segment spécifique de l'univers qui est étudié, étant compris comme "Univers" la considération du système et de son environnement (tout extérieur à cela).

Ainsi, un système se compose généralement des espèces impliquées dans les transformations chimiques ou physiques qui se produisent en réactions. Ces systèmes peuvent être classés en trois types: ouvert, fermé et isolé:

• Un système ouvert est celui qui permet le transfert de matière et d'énergie (chaleur) avec son environnement.
• Dans un système fermé, il y a un échange d'énergie mais pas de la matière.
• Dans un système isolé, le transfert de matière ou d'énergie sous forme de chaleur n'est pas présenté. Ces systèmes sont également connus sous le nom de "adiabatique".

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Lois de la thermochimie

Germain Hess, créateur de la loi de Hess, fondamental de la thermochimie

Les lois de la thermochimie sont étroitement liées à la loi de Laplace et de Lavoisier, ainsi que la loi de Hess, qui sont les précurseurs de la première loi de la thermodynamique.

Le principe décalé par l'Antoine Lavoisier (Important chimique et noble) et Pierre-Simon Laplace (célèbre mathématicien, physique et astronome) examine que «l'altération de l'énergie qui se manifeste dans toute transformation physique ou chimique a la même et significative Magnitude contraire à l'altération de l'énergie de la réaction inverse ".

Loi de Hess

Diagramme simple et général où la loi Hess pour quatre réactions chimiques est appliquée

Dans le même ordre d'idées, la loi formulée par le chimiste russe de Suisse, Germain Hess, est une pierre angulaire pour l'explication de la thermochimie.

Ce principe est basé sur son interprétation de la loi sur la conservation de l'énergie, qui fait référence au fait que l'énergie ne peut être créée ou détruite, seulement transformée.

La loi de Hess peut être promulguée de cette manière: "L'enthalpie totale dans une réaction chimique est la même, si la réaction est effectuée en une seule étape comme si elle se produisait dans une séquence de plusieurs étapes".

L'enthalpie totale se produit comme la soustraction entre la somme de l'enthalpie des produits, à l'exception de la somme de l'enthalpie des réactifs.

En cas de variation de l'enthalpie standard d'un système (dans des conditions standard de 25 ° C et 1 atm), il peut être schématique en fonction de la réaction suivante:

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ΔH_réaction = ΣΔh_(produits) - ΣΔh_(réactifs)

Une autre façon d'expliquer ce principe, sachant que le changement d'enthalpie se réfère au changement de chaleur dans les réactions lorsqu'ils sont donnés à une pression constante, est de dire que le changement dans l'enthalpie nette d'un système ne dépend pas du chemin que suit entre l'état initial et la fin.

Première loi de la thermodynamique

Cette loi est si intrinsèquement liée à la thermochimie qu'elle est parfois confuse qui a inspiré l'autre; Donc, pour donner des lumières sur cette loi, il faut commencer par dire qu'elle a également ses racines dans le principe de la conservation de l'énergie.

De sorte que la thermodynamique prend non seulement en compte la chaleur comme une forme de transfert d'énergie (comme la thermochimie), mais implique également d'autres formes d'énergie, telles que l'énergie interne (OU).

Ainsi, la variation de l'énergie interne d'un système (ΔU) est donnée par la différence entre ses états initiaux et finaux (comme le montre la loi Hess).

Compte tenu du fait que l'énergie interne est composée d'énergie cinétique (mouvement des particules) et d'énergie potentielle (interactions entre les particules) du même système, il peut être déduit qu'il existe d'autres facteurs qui contribuent à l'étude de l'état et des propriétés de chaque système.

Applications de thermochimie

La thermochimie a plusieurs applications, certaines d'entre elles seront mentionnées ci-dessous:

• Détermination des changements d'énergie dans certaines réactions par l'utilisation de la calorimétrie (mesure des changements de chaleur dans certains systèmes isolés).
• Déduction de changements d'enthalpie dans un système, même s'ils ne peuvent pas être connus par une mesure directe.
• Analyse des transferts de chaleur produits expérimentalement lorsque des composés organométalliques avec des métaux de transition sont formés.
• Étude des transformations d'énergie (en chaleur) données dans les composés de coordination des polyamines avec des métaux.
• Détermination des enthalpies de la liaison métal-oxygène des β-DICS et des β-DICS United aux métaux.
• Ainsi que dans les applications précédentes, la thermochimie peut être utilisée pour déterminer un grand nombre de paramètres associés à d'autres types d'énergie ou de fonctions d'état, qui sont celles qui définissent l'état d'un système à un moment donné.
• La thermochimie est également utilisée dans l'étude de nombreuses propriétés composées, comme dans la calorimétrie du titration.

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Les références

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