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Bei einer chemischen Reaktion wird Energie in Form von Wärme übertragen. Um festzustellen, ob eine chemische Reaktion endotherm oder exotherm ist - ob die Reaktion Wärme absorbiert oder abgibt -, können wir den Wärmeaustausch zwischen der chemischen Reaktion und ihrer Umgebung messen. Da der Wärmeaustausch jedoch nicht direkt gemessen werden kann, messen die Wissenschaftler die Änderung der Temperatur einer bestimmten Reaktion oder die Enthalpie einer chemischen Reaktion, um zu derselben Schlussfolgerung zu gelangen. Mit einem Taschenrechner und einer Tabelle mit Formationswärme ist die Berechnung von Reaktionsenthalpien einfach.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die Berechnung der Enthalpie oder Änderung der Gesamtsystemtemperatur einer chemischen Reaktion ermöglicht es Wissenschaftlern, die Energiemenge zu bestimmen, die zwischen der Umgebung und einer bestimmten chemischen Reaktion ausgetauscht wird. Die Enthalpieänderung für eine Reaktion ist gleich der Summe der Bildungsenthalpien aller Produkte abzüglich der Summe der Bildungsenthalpien aller Reaktanten.
Um die Enthalpie einer chemischen Reaktion zu berechnen, müssen Sie zunächst die chemische Gleichung ausgleichen. Verwenden Sie in diesem Fall eine Tabelle für die Formationswärme, um die Werte für die Formationswärme (ΔHf) für die in die Gleichung einbezogenen Verbindungen zu bestimmen. Beachten Sie den Wert der Bildungswärme jeder Verbindung.
Nach dem Hessschen Gesetz, einer der Grundlagen der Thermodynamik, ist die totale Enthalpieänderung für eine chemische Reaktion unabhängig von dem Weg, auf dem diese chemische Änderung stattfindet. Mit anderen Worten, unabhängig davon, wie viele Schritte an der chemischen Reaktion beteiligt sind, entspricht die Enthalpieänderung für eine Reaktion der Summe der Bildungsenthalpie aller Produkte abzüglich der Summe der Bildungsenthalpie aller Reaktanten. Die Gleichung für Reaktionsenthalpien kann dann ausgedrückt werden als:
ΔHr = ∑ΔHf (Produkte) - ∑ΔHf (Reaktanten)
Bestimmen Sie, welche der Verbindungen Produkte oder Reaktanten in der chemischen Gleichung sind, und fügen Sie sie dann in die Hesssche Gesetzgleichung ein.
In einer Tabelle der Bildungswärme ist der ΔHf-Wert für eine gegebene Verbindung in Kilojoule (kJ) pro Mol (Mol) angegeben. Jeder aufgeführte Wert ist die Bildungswärme einer einzelnen Einheit der gegebenen Verbindung. Wenn Sie die Enthalpie einer chemischen Reaktion berechnen, an der mehrere Einheiten einer Verbindung beteiligt sind, multiplizieren Sie die ΔHf-Werte mit den erforderlichen Molen. In diesem Fall können Sie die Hesssche Gesetzgleichung vervollständigen, um die Enthalpie der chemischen Reaktion zu berechnen.