발열 반응
Exothermic reaction
열화학에서 발열반응은 "전체 표준 엔탈피 변화 δH is가 [1][2]음의 반응"이다.발열 반응은 보통 열을 방출한다.이 용어는 종종 IUPAC가 "...전체 표준 깁스 에너지 변화 δG."[2]가 음의 반응"이라고 정의하는 Exergonic 반응과 혼동된다.강한 발열 반응도 δH makes가 δG makes에 크게 기여하기 때문에 보통 발열 반응이다.교실에서 보여지는 대부분의 화려한 화학반응은 발열과 발열이다.그 반대는 흡열 반응으로, 보통 열을 소비하며 시스템의 엔트로피 증가에 의해 구동됩니다.
예
예를 들어 연소, 테르마이트 반응, 강한 산과 염기의 결합, 중합 등이 있습니다.일상생활에서 손난로는 철의 산화를 이용하여 발열 반응을 일으킵니다.
- 4Fe + 3O2 → 2FeO23 δH = - 1648 kJ/mol
발열 반응의 특히 중요한 부류는 탄화수소 연료의 연소(예: 천연가스 연소):
- CH4 + 2O2 → CO2 + 2HO2 δH = - 890 kJ/mol
이러한 샘플 반응은 강한 발열성입니다.
화재와 폭발로 이어지는 통제되지 않은 발열 반응은 방출된 에너지를 포착하기 어렵기 때문에 낭비입니다.자연은 예를 들어 ATP 형성을 위해 방출된 에너지를 포착하기 위해 호기성 호흡에서 화재와 폭발을 피하면서 고도로 통제된 조건에서 연소 반응에 영향을 미친다.
측정.
화학 시스템의 엔탈피는 본질적으로 에너지이다.반응에 대한 엔탈피 변화 δH는 전기 에너지의 입출력 없이 일정한 압력으로 닫힌 시스템에서(또는 내부로) 전달되는 열 q와 같다.화학 반응에서의 열 생성 또는 흡수는 열량 측정(예: 폭탄 열량계)을 사용하여 측정됩니다.한 가지 일반적인 실험실 기구는 반응 열량계로, 반응 용기에서 또는 반응 용기로의 열 흐름을 모니터링합니다.열 방출과 그에 따른 에너지 변화 δH, 연소 반응을 특히 정확하게 측정할 수 있습니다.
발열 반응에서 방출되는 측정된 열에너지는 몰당 줄(Joule per mol, 이전 cal/mol)로 변환된다.표준 엔탈피 변화 δH is는 기본적으로 반응의 화학량계수를 반응물과 생성물의 양(몰 단위)으로 고려할 때 엔탈피 변화이다. 일반적으로 초기 및 최종 온도는 25°C로 가정한다.기상 반응의 경우, δH are 값은 양호한 근사치에 대한 결합 에너지와 다음과 같이 관련된다.
- ΔH∙ = 반응물질의 총결합에너지 - 제품의 총결합에너지
발열 반응에서 엔탈피 변화는 정의상 음의 값을 갖는다.
- ΔH= Hproducts - Hreactants < 0
즉, 작은 값(제품의 낮은 에너지)에서 큰 값(반응물질의 높은 에너지)을 뺀다.예를 들어, 수소가 연소하는 경우:
- 2H2(g) + O2(g) → 2HO2(g)
- ΔH⚬ = -483.6 kJ/mol
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ "Exothermic reaction". IUPAC.
- ^ a b Laidler, K. J. (1996). "A glossary of terms used in chemical kinetics, including reaction dynamics (IUPAC Recommendations 1996)". Pure and Applied Chemistry. 68: 149–192. doi:10.1351/pac199668010149. S2CID 98267946.
- ^ "Archived copy". Archived from the original on 2013-07-08. Retrieved 2013-07-20.
{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
