انواع تغيير آنتالپي
متداول است كه نام هر واكنش يا فرآيند بعنوان نام تغيير آنتالپي (يا تغيير انرژي دروني) آن فرآيند ذكر شود. بنابراين انواع تغيير آنتالپي ها را مي توان در نظرگرفت كه درادامه با برخي موارد متداول آشنا مي شويم.
من جمله فرآيندهاي متداول، فرآيند هاي مربوط به تغيير حالت فيزيكي مواد هستند كه در شكل بعدي نمايش داده شده اند.
بنابراين انواع تغيير آنتالپي مربوط به تغيير حالت فيزيكي مثل تغيير آنتالپی ذوب، تغيير آنتالپي تبخير و ... مي توان در نظر گرفت كه بنا بر قانون هس براي فرآيند هاي معكوس مثل ذوب و انجماد، تغيير آنتالپي ها قرينه همديگرند و براي فرآيندي مثل تصعيد كه مجموع ذوب و تبخیر مي تواند در نظر گرفته شود، تغيير آنتالپي نيز از جمع تغيير آنتالپي هاي فرآيند هاي استفاده شده در مجموع بدست می آید. بعنوان مثال داريم:
فرآيندهاي
ذوب و تبخير گرماگير
(
)
هستند و
بنابراين در
فرآيند ذوب يا
تبخير، آنتالپي
افزايش مي
يابد و داريم:
تمرين : سطح آنتالپي جامد، مايع و گاز براي يك ماده را در يك نمودار انرژي كه از پايين به بالا سطح انرژي افزايش مي يابد، نشان دهيد. اختلاف سطح آنتالپي جامد با مايع بايستي بيشتر باشد يا مايع با گاز؟ چرا؟
*****
از تغيير آنتالپي هاي ديگر مي توان تغيير آنتالپي يونش را در نظر گرفت كه مربوط به كندن الكترون از يك اتم يا مولكول در حالت گازي شكل است. بعبارتی داريم:
مي توان تغيير آنتالپي الكترونخواهي را در نظر گرفت كه مربوط به افزودن الكترون به يك اتم يا مولكول در حالت گازي شكل است. بعبارتی داريم:
مي توان تغيير آنتالپي حلال پوشي( اگر حلال آب باشد، تغيير آنتالپي آب پوشي) را در نظر گرفت كه مربوط به حل شدن يك گونه گازي شكل در حلال و حلال پوشيده شدن آن (احاطه توسط مولكول هاي حلال و برقراري پيوند با آنها) است. بعبارتی داريم:
مي توان تغيير آنتالپي انحلال را در نظر گرفت كه مربوط به حل شدن يك ماده در يك حلال (بدون مهم بودن حالت اوليه ماده) است. بعبارتی داريم:
با توجه
به تعاريف
قبلي واضح است
كه براي مواد
گازي شكل 
و
با
هم برابرند.
مي توان تغيير آنتالپي تفكيك پيوند (كه معمولاً از آن بعنوان انرژي پيوند نيز ياد مي شود) در نظر گرفت كه مربوط به تفكيك يا شكسته شدن يك پيوند در فاز گازي شكل است. بعبارتی داريم:
تمرين: مي توان تغيير آنتالپي اتمي شدن در نظر گرفت كه مربوط به تفكيك كامل يك ماده به اتمهاي گازي شكل جدا از هم است. براي هر يك از موارد زير، چه رابطه اي بين تغيير آنتالپي اتمي شدن با ديگر تغيير آنتالپي هاي آشنا كه دراينجا ديديد، مي توانيد در نظر بگيريد؟
الف)
ب)
ج) 
*****
مي توان
تغيير
آنتالپی
سوختن در نظر
گرفت كه مربوط
به سوختن ماده
يا همان تغيير
آنتالپي واكنش
سوختن ماده
است كه با 
(
براي
سوختن يا
احتراق:
)
نمايش داده مي
شود و معمولاً
براي تركيبات
آلي (تركيبات
كربن دار)
بكار مي رود.
از
آنجائيكه با
تغيير محصولات
حاصل از
سوختن، تغيير آنتالپي
فرآيند سوختن
نيز عوض مي
شود، بطور قرارداد
تغيير آنتالپي
سوختن براي
فرآيند سوختنی
تعريف مي شود
كه در آن در
صورت وجود
كربن درماده:
كربن به
،
درصورت وجود
هيدروژن
درماده،
هيدروژن به 
،
در صورت وجود
نيتروژن در
ماده،
نيتروژن به 
،
در صورت وجود
گوگرد در
ماده، گوگرد
به 
و
... تبديل میشود.
بعنوان مثال
داريم :
از
مهمترين
انواع تغيير آنتالپي،
تغيير
آنتالپي
تشكيل يا 
(
براي
)
است كه مربوط
به واكنش
تشكيل است.
واكنش تشكيل
يك ماده
واكنشي است كه
در آن يك ماده
از عناصر
سازنده در
حالت مرجع
تشكيل میشود.
دراغلب
موارد، حالت
مرجع يك عنصر،
پايدار ترين
شكل آن عنصر
است. بعنوان
مثال حالت
مرجع عنصر
اكسيژن، 
و نه 
(
اوزون)
ناپايدارتر
است. بعنوان
مثال ديگر
حالت مرجع
كربن، گرافيت (و
نه الماس)،
گوگرد، گوگرد
اورتورمبيك
يا 
(و
نه گوگرد
مونوكلينيك
يا بيشكل ) و ....
است. بعنوان
استثناء،
حالت مرجع
فسفر، فسفر سفيد
(
)
است، با وجود
اينكه در شرايط
معمولي فسفر
سياه
پايدارتر است.
بعنوان
مثال براي
واكنش تشكيل و
در
دماي 
داريم:
با توجه
به مطالب بالا
واضح است كه
براي واكنش
تشكيل عناصر
در حالت مرجع،
حالت اوليه و
نهايي (مواد
اوليه و
محصولات)
كاملاً
يكسانند و
بنابراين
تغيير
آنتالپی
تشكيل عناصر
به حالت مرجع
بايستي برابر
صفر باشد، در
حاليكه براي
عناصر در
حالتي غير از
حالت مرجع
غير صفر خواهد
بود. بعنوان
مثال داريم:
در اينجا
خوب است با
تغيير
آنتالپي
استاندارد
نيز آشنا
شويم. تغيير
آنتالپی
استاندارد يك واكنش،
تغيير آنتالپي
آن واكنش است
زمانيكه كليه
مواد دخيل در
واكنش حالت
استاندارد
باشند. در
حالت استاندارد
مواد داراي
فشار 1 atm
هستند و در
مورد مواد حل
شونده غلظت
بايستي برابر يك
مولار و
مايعات و
جامدات
بايستي خالص
باشند. براي
دما در حالت
استاندارد
شرطي وجود
ندارد و در هر
دمايي حالت
استاندارد مي
تواند در نظر
گرفته شود،
فقط بايستي
توجه داشت كه
حالت
استاندارد
مربوطه در چه
دمايي در نظر
گرفته شده
است، چرا كه با
تغيير دما آنتالپي
و به تبع آن
تغيير
آنتالپي
استاندارد تغيير
خواهند كرد.
حالت
استاندارد را
نبايد با دما
و فشار استاندارد
(
)
اشتباه كرد و
اين دو كاملاً
متفاوت از
يكديگرند.
تغيير
آنتالپي
استاندارد را
با 
نمايش
مي دهيم. هر يك
از تغيير آنتالپي
هاي قبلي ممكن
است در حالت
استاندارد باشند
يا نباشند. در
جداول
معمولاً
تغيير آنتالپی
هاي
استاندارد
براي گزارش
شده است.
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
**************************************************
سایت: www.youngchemist.com
مولف: محمد شاهی
نظرات، پیشنهادات و انتقادات: chemistry.shahi@gmail.com
**************************************************
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||