محاسبه تغيير آنتالپی واكنش ها با استفاده از جداول
در جداول تغيير آنتالپي تشكيل، سوختن و تفكيك پيوند مولي براي بسياري از مواد ذكر شده است كه مي توانند براي محاسبه تغيير آنتالپي واكنش ها با توجه به مطالب در ادامه آمده بكار بروند. در اين راستا استفاده از تغيير آنتالپي هاي تشكيل مولي بسيار متداولتر است و جداول مربوطه کاملترند.
يك واكنش دلخواه بصورت زير در نظر بگيريد:
كه
در آن حروف
بزرگ بيانگر
مواد و حروف
كوچك بيانگر
ضرايب استوكيومتري
آنها هستند.
مي توان نشان
داد كه تغيير
آنتالپی
واكنش (
يا
كه
براي
به
معناي واكنش
است) بصورت
زير به تغيير
آنتالپي
تشكيل مولي
مواد دخيل در
واكنش مرتبط
میشود:
بعبارتی تغيير آنتالپي واكنش برابر مجموع حاصلضرب تغيير آنتالپي تشكيل مولي محصولات و ضرايب آنها منهاي مجموع حاصلضرب تغيير آنتالپي تشكيل مولي مواد اوليه و ضرايب آنهاست. واضح است كه در اين مجموع بعلت صفر بودن تغييرآنتالپي تشكيل عناصر به حالت مرجع نيازي به درنظر گرفتن شركت كننده ها به شكل عناصر در حالت مرجع نيست. بعنوان مثال برای واکنش زیر:
داریم:
تمرين : چگونه مي توانيد نشان دهيد كه براي واكنش:
فرمول
ياد شده براي
محاسبه واكنش بر
حسب 
صادق است؟
*****
براي محاسبه تغيير آنتالپي واكنش ها با استفاده از تغيير آنتالپي تفكيك پيوندهاي مولي مي توان از فرمول زير استفاده كرد:
بعنوان مثال داريم:
دقت داشته باشيد كه در اينجا نيازي به در نظر گرفتن پيوندهايي كه در طول واكنش تغيير نمي كنند، نيست يا در واقع بعلت ظاهر شدن تغيير آنتالپي تفكيك اين پيوندها هم در مجموع مربوط به مواد اوليه و هم در مجموع مربوط به محصولات، تغيير آنتالپي تفكيك پيوند مربوط به آنها موقع اختلاف گرفتن حذف ميشوند.
بايستي توجه داشته باشيم كه استفاده از تغيير آنتالپي تفكيك پيوندها براي محاسبه تغيير آنتالپی واكنش تنها زماني مي تواند بكار گرفته شود كه تمام مواد اوليه و محصولات در واكنش بصورت گاز باشند، چرا كه در تعريف تغيير آنتالپي تفكيك پيوند تمام مواد بصورت گاز هستند. علاوه بر اين تغيير آنتالپي واكنش هاي محاسبه شده بدين روش تقريبي هستند، چرا كه انرژي پيوند بين دو اتم مشخص از يك تركيب به تركيب ديگر تغيير مي كند و انرژي پيوند هاي ذكر شده در جداول انرژي پيوندهاي ميانگين هستند. از آنجائيكه انرژي پيوند ميانگين لزوماً با انرژي پيوند در يك تركيب بخصوص برابر نيست، تغيير آنتالپي هاي بدست آمده از اين روش تقريبي خواهند بود.
تمرين: واكنش زير را در نظر بگيريد:
الف) تغيير انتالپي واكنش بالا را بر حسب انرژي پيوندها بنويسيد.
ب) چگونه مي توانيد نشان دهيد كه رابطه بخش( الف) درست است؟
ج) در
صورتيكه
انرژي پيوند
هاي 
،
،
،
و
به
ترتيب برابر
167، 942، 386، 494 و 459 كيلو
ژول بر مول
باشند، تغيير
آنتالپي واكنش
ياد شده را
بدست آوريد.
*****
تمرين : واكنش زير را با تغيير آنتالپي داده شده در نظر بگيريد :
الف) در
صورتيكه
تغيير
آنتالپي
تشكيل 
و
به
ترتيب برابر 
و
كيلو
ژول بر مول
باشند، تغيير
انتالپي
تشكيل 
را
بدست آوريد.
ب) واكنش
تشكيل
را
بنويسيد.
ج)در
صورتيكه
انرژي پيوند
براي پيوند
هاي و
به
ترتيب برابر 
و 
كيلو
ژول بر مول
باشند، انرژي
پيوند
نيتروژن-اکسیژن
در NO را محاسبه
كنيد.
*****
براي محاسبه تغيير آنتالپي واكنش ها با استفاده از تغيير آنتالپي هاي سوختن مولي مي توان از فرمول زير استفاده كرد:
بعنوان مثال داريم:
اين روش بيشتر براي مواد آلي كاربرد دارد.
تمرين : واكنش زير را با تغيير آنتالپی داده شده در نظر بگيريد :
الف )
رابطه واكنش با
مواد
دخيل در واكنش
را بنويسيد.
ب) در
صورتيكه
گرماي حاصل از
سوختن يك گرم
اتیلن (
)
و هيدروژن (
)
به ترتيب
برابر 
و 
كيلو
ژول باشند،
گرماي حاصل از
سوختن يك گرم
اتان (
)
را بدست
آوريد.
ج) چگونه مي توانيد نشان دهيد كه رابطه (الف) بر قرار است؟
*****
حال كه با قانون اول ترموديناميك و گرماشیمي آشنا شديم، مي توانيم به سراغ قانون دوم و وسوم ترموديناميك برويم. در اين راستا در ابتدا بايستي با آنتروپی و انرژي آزاد گيبس آشنا شويم و سپس قوانين ياد شده را مطالعه كنيم.
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
**************************************************
سایت: www.youngchemist.com
مولف: محمد شاهی
نظرات، پیشنهادات و انتقادات: chemistry.shahi@gmail.com
**************************************************
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||