সমাধানের তাপ: এটি কীভাবে গণনা করা হয়, অ্যাপ্লিকেশন এবং অনুশীলন - শারীরিক

সমাধান তাপ বা সমাধান এনথ্যাল্পি তাপ যে শোষিত বা দ্রাবক মধ্যে দ্রবীভূত পদার্থ একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ ভেঙ্গে প্রক্রিয়ার সময় মুক্তি হয়, ধ্রুব চাপ অবস্থার কম বয়সী।

যখন কোনও রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া ঘটে, তখন শক্তির উভয়ই বন্ড গঠনের জন্য এবং বন্ডগুলি ভাঙ্গার জন্য প্রয়োজনীয় হয় যা নতুন পদার্থ গঠনের অনুমতি দেয়। এই প্রক্রিয়াগুলি সঞ্চালনের জন্য যে শক্তি প্রবাহিত হয় তা হ'ল তাপ এবং থার্মোকেমিস্ট্রি বিজ্ঞানের শাখা যা সেগুলি অধ্যয়নের জন্য দায়ী।

সূত্র: পিক্সনিও।

এনটহ্যালপি শব্দটি হিসাবে, ধীরে ধীরে চাপের শর্তে যখন রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলি ঘটে তখন এটি তাপ প্রবাহকে বোঝাতে ব্যবহৃত হয়। এই শব্দটি তৈরির জন্য ডাচ পদার্থবিজ্ঞানী হাইক কামারলিংহ ওনেসকে (১৮৫৩ - ১৯২26) দায়ী করা হয়েছিল, তিনিই সুপারকন্ডাক্টিভিটি আবিষ্কার করেছিলেন।

কিভাবে এটি গণনা করা হয়?

এনথ্যালপি সন্ধানের জন্য, আমাদের অবশ্যই থার্মোডায়নামিকসের প্রথম আইন থেকে শুরু করতে হবে, যা বিবেচনা করে যে কোনও সিস্টেমের অভ্যন্তরীণ শক্তি ΔU-এর পরিবর্তনের ফলে শোষণ করা তাপ Q এবং এর ফলে কোনও বহিরাগত এজেন্ট দ্বারা ডব্লিউ দ্বারা করা কাজ:

যেখানে কাজটি চাপ এবং ভলিউমের ডিফারেনশিয়াল পরিবর্তনের সামগ্রীর পুরো ভলিউমের উপর নেতিবাচক অবিচ্ছেদ্য। এই সংজ্ঞাটি বলের স্কেলার পণ্যটির নেতিবাচক অবিচ্ছেদ্য এবং যান্ত্রিক কাজে ডিসপ্লেসমেন্ট ভেক্টরের সমতুল্য:

উপরে উল্লিখিত ধ্রুবক চাপের শর্তটি প্রয়োগ করা হলে, পি অবিচ্ছেদ্যের বাইরে যেতে পারে; কাজেই কাজটি হ'ল:

এনথাল্পির জন্য এক্সপ্রেশন

যদি এই ফলাফলটি obtain U এর পরিবর্তে হয় তবে আমরা পাই:

ইউ + পিভি পরিমাণটিকে এনথ্যালপি এইচ বলা হয়, যাতে:

এন্টালপিটি শক্তি হিসাবে পরিমাপ করা হয়, যেহেতু এটি শক্তি।

সমাধান enthalpy

সমাধানের প্রাথমিক উপাদানগুলি দ্রবণ এবং দ্রাবক হয় এবং তাদের একটি মূল এনথালপি থাকে। যখন এই দ্রবণটি সংঘটিত হবে, তখন এটির নিজস্ব এনথালপি থাকবে।

এই ক্ষেত্রে, joules মধ্যে enthalpy পরিবর্তন হিসাবে প্রকাশ করা যেতে পারে:

হয় স্ট্যান্ডার্ড এনথ্যালপি ফর্ম inH ^ও, যেখানে ফলাফল জোল / মোল হয়

যদি প্রতিক্রিয়া তাপ ছেড়ে দেয়, ΔH এর চিহ্নটি নেতিবাচক (এক্সোথেরমিক প্রক্রিয়া) হয়, যদি এটি তাপ (এন্ডোথেরমিক প্রক্রিয়া) শোষণ করে তবে চিহ্নটি ধনাত্মক হবে। এবং স্বাভাবিকভাবেই, সমাধান এনথ্যালপির মান চূড়ান্ত সমাধানের ঘনত্বের উপর নির্ভর করবে।

অ্যাপ্লিকেশন

অনেক আয়নিক যৌগগুলি পানির মতো দ্রাবকগুলিতে দ্রবণীয়। জল বা ব্রিনে লবণের (সোডিয়াম ক্লোরাইড) দ্রবণগুলি সাধারণভাবে ব্যবহৃত হয়। এখন, সমাধানটির এনট্যালপিকে দুটি শক্তির অবদান হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে:

- দ্রাবক-দ্রাবক এবং দ্রাবক-দ্রাবক বন্ধনগুলি ভাঙ্গার জন্য এক

- অন্যটি নতুন সলিউট-দ্রাবক বন্ড গঠনের জন্য প্রয়োজনীয়।

পানিতে একটি আয়নিক লবণ দ্রবীভূত হওয়ার ক্ষেত্রে, পানির ক্ষেত্রে, দ্রবণটি গঠনের জন্য শক্তির তথাকথিত ল্যাটিক্স এনথালপি এবং জলবিদ্যুতের এনথালপি সম্পর্কে জানতে হবে। যদি এটি জল না হয়, তবে এটিকে বলা হয় দ্রাবনের এনথ্যালপি y

ল্যাটিক্স ইনথাল্পি হ'ল আয়নিক নেটওয়ার্কের ভাঙ্গনের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি এবং বায়বীয় আয়নগুলি গঠন করে, এটি একটি প্রক্রিয়া যা সর্বদা এন্ডোথেরমিক, কারণ শক্তিকে তার উপাদানযুক্ত আয়নগুলিতে আলাদা করতে এবং বায়বীয় অবস্থায় আনতে শক্তিকে সরবরাহ করতে হবে।

অন্যদিকে, হাইড্রেশন প্রক্রিয়াগুলি সর্বদা এক্সোথেরমিক থাকে, যেহেতু জলীয় আয়নগুলি বায়বীয় অবস্থায় আয়নগুলির চেয়ে বেশি স্থিতিশীল থাকে।

এইভাবে দ্রবণটির আয়নিক ল্যাটিকে ভাঙ্গার জলবিদ্যুণের সরবরাহের চেয়ে কম বা কম শক্তি প্রয়োজন কিনা তার উপর নির্ভর করে সমাধানটির সৃষ্টি বহির্মুখী বা এন্ডোথেরমিক হতে পারে।

ক্যালোরিমিটার সহ পরিমাপ

অনুশীলনে ক্যালরিমিটারে ΔH পরিমাপ করা সম্ভব, যা মূলত থার্মোমিটার এবং একটি আলোড়নকারী রড দিয়ে সজ্জিত একটি উত্তাপযুক্ত ধারক থাকে।

ধারক হিসাবে, জল প্রায় সর্বদা এটিতে pouredালা হয়, যা ক্যালোরিমেট্রিক তরল সমান উত্সাহ, কারণ এর বৈশিষ্ট্যগুলি সমস্ত তরলের সার্বজনীন রেফারেন্স।

লাভোজিয়ার দ্বারা ব্যবহৃত ওল্ড ক্যালরিমিটার। সূত্র: গুস্তাভোকারা।

অবশ্যই ক্যালোরিমিটারের উপাদানগুলি জল ছাড়াও তাপ এক্সচেঞ্জের সাথে জড়িত। কিন্তু ক্যালরিমিটার ধ্রুবক হিসাবে পরিচিত পুরো সমাবেশের তাপ ক্ষমতাটি প্রতিক্রিয়া থেকে পৃথকভাবে নির্ধারণ করা যেতে পারে এবং তারপরে এটি ঘটে যখন বিবেচনায় নেওয়া হয়।

শক্তির ভারসাম্য নিম্নরূপে, শর্তটি মনে করে যে সিস্টেমে কোনও শক্তি ফুটো নেই:

- তরল জল গঠিত হয়:

₂ হে ₂ + ½ এইচ ₂ → এইচ ₂ হে _তরল; Δ এইচ ^ও = -285.9 কেজে / মোল

- এখন আপনাকে সমাধানটি তৈরি করতে হবে:

_সলিড কে + এইচ ₂ ও → ½ এইচ ₂ + _{জলীয়} কেওএইচ; Δ এইচ ^ও = -2011 কেজে / মোল

নোট করুন যে কেএইচ-এর বিভক্ত হওয়ার সংশ্লেষের চিহ্নটি উল্টে গেছে, যা হেসের আইনের কারণে:, এই ক্ষেত্রে যেমন এনথ্যালপি সাইন পরিবর্তন করে।

শক্তির ভারসাম্য হ'ল এনথ্যাল্পিজের বীজগণিত যোগফল:

অনুশীলন 2

পরবর্তী প্রতিক্রিয়ার জন্য সমাধানের এনথ্যালপি স্থির চাপের ক্যালরিমিটারে নির্ধারিত হয় এবং ক্যালোরিমিটার ধ্রুবকটি 342.5 জে / কে হিসাবে পরিচিত is যখন সোডিয়াম সালফেট নার এর 1,423 ছ ₂ তাই _{4 হয়} পানির 100,34 ছ দ্রবীভূত, তাপমাত্রা পরিবর্তন 0,037 কে হিসাব নার সমাধান মান এনথ্যাল্পি হয় ₂ তাই ₄ এই তথ্য থেকে।