প্রতিক্রিয়া ENTHALPY: সংজ্ঞা, থার্মোকেস্ট্রি, অনুশীলন - শারীরিক - 2025

প্রতিক্রিয়া এনথ্যাল্পি একটি তাপগতীয় ফাংশন প্রদান করা যে এই প্রতিক্রিয়া ধ্রুবক চাপ এ ঘটেছে, তাপ লাভ বা একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া মধ্যে বিতরণ গণক অনুমতি দেয়। এটি একটি অভ্যন্তরীণ শক্তি ইউ প্লাস হিসাবে চাপ পি এর পণ্য হিসাবে রাসায়নিক পদার্থে অংশ নেয় এমন পদার্থগুলির ভলিউম ভি হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে: এইচ = ইউ + পি ∙ ভি

সুতরাং এনথ্যালপির শক্তির মাত্রা রয়েছে এবং আন্তর্জাতিক পরিমাপের পদ্ধতিতে এটি জোলসে পরিমাপ করা হয়। রাসায়নিক বিক্রিয়ায় উত্তাপের সাথে উত্তাপের সাথে সংশ্লেষের সম্পর্ক বোঝার জন্য থার্মোডাইনামিক্সের প্রথম আইনটি মনে রাখা দরকার যা নিম্নলিখিতটি বলে: Q = ΔU + W

চিত্র 1. গ্যাসের দহনে এনথালপি হ্রাস পায়। সূত্র: পিক্সাবে

প্রথম আইনটি প্রতিষ্ঠিত করে যে একটি থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়াতে তাপের বিনিময় প্রক্রিয়াতে জড়িত পদার্থগুলির অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তনের পাশাপাশি প্রক্রিয়াতে এই পদার্থগুলির দ্বারা সম্পাদিত কাজের সমান।

যে কোনও প্রক্রিয়াতে, কাজের কাজটি নীচের সম্পর্কের দ্বারা গণনা করা হয়:

উপরের অভিব্যক্তিতে vi হল প্রাথমিক ভলিউম, ভিএফের চূড়ান্ত পরিমাণ এবং পি চাপ। যদি প্রক্রিয়াটি ধ্রুবক চাপ পিতে পরিচালিত হয়, তবে ফলস্বরূপ কাজটি হবে:

যেখানে ΔV হ'ল ভলিউম পরিবর্তন।

সংজ্ঞা

রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া হ'ল থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়া যা সাধারণত ধ্রুব চাপে এবং খুব ঘন ঘন বায়ুমণ্ডলের চাপে ঘটে। এই ধরণের থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়াটিকে "আইসোবারিক" বলা হয়, যেহেতু এটি নিয়মিত চাপে ঘটে।

এই ক্ষেত্রে থার্মোডিনামিক্সের প্রথম আইনটি এভাবে লেখা যেতে পারে:

কিউপি = ΔU + পি Δ Δভি

যেখানে কিউপি ইঙ্গিত দেয় যে তাপটি ধ্রুবক চাপের সাথে বিনিময় করা হয়েছিল। যদি পূর্বের এক্সপ্রেশনটিতে এনথ্যালপি এইচ = ইউ + পি ∙ ভি সংজ্ঞা চালু করা হয়, তবে আমরা প্রাপ্ত হই:

কিউপি = Δএইচ

সুতরাং, একটি ইতিবাচক এনথ্যালপি পরিবর্তন একটি প্রতিক্রিয়া নির্দেশ করে যা পরিবেশ থেকে উত্তাপ নিয়েছে। এটি একটি অন্তঃস্থায়ী প্রতিক্রিয়া।

বিপরীতে, যদি এনথ্যালপি পরিবর্তনটি নেতিবাচক হয় তবে এটি একটি বহির্মুখী প্রতিক্রিয়া।

আসলে, এনথালপি শব্দটি গ্রীক শব্দ এনথাল্পিয়ান থেকে এসেছে, যার অর্থ "উত্তাপ"।

এন্থালপিকে প্রায়শই তাপও বলা হয়। তবে এটি পরিষ্কার হওয়া উচিত যে এটি তাপের মতো নয়, তবে থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়া চলাকালীন তাপ এক্সচেঞ্জ যা এনথালপি পরিবর্তন করে।

উত্তাপের সাথে সম্পর্ক

তাপের বিপরীতে, এনথ্যালপি রাষ্ট্রের একটি কাজ। আপনি যখন এনথ্যালপি পরিবর্তনটি গণনা করেন, আপনি দুটি ফাংশনের পার্থক্য গণনা করছেন যা অভ্যন্তরীণ শক্তি এবং ভলিউমের মতো কেবলমাত্র সিস্টেমের অবস্থার উপর নির্ভর করে।

Δএইচ = ΔU + পি ∙ Δভি

যেহেতু প্রতিক্রিয়াতে চাপ অবিচল থাকে, তারপরে প্রতিক্রিয়াটির এনথ্যালপি রাষ্ট্রের একটি ক্রিয়া যা কেবলমাত্র অভ্যন্তরীণ শক্তি এবং ভলিউমের উপর নির্ভর করে।

রাসায়নিক বিক্রিয়ায়, রিঅ্যাক্ট্যান্টদের সংশ্লেষকে তাদের প্রত্যেকের যোগফল হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে; এবং সমস্ত পণ্যগুলির এনথ্যালপির যোগফল হিসাবে পণ্যগুলি।

একটি প্রতিক্রিয়া মধ্যে অন্তঃসত্ত্বা পরিবর্তন প্রতিক্রিয়াকারীদের পণ্য বিয়োগের পার্থক্য:

চিত্র 2. এনথ্যালপি ডায়াগ্রাম। সূত্র: স্বনির্মিত।

একটি এন্ডোথেরমিক ক্রিয়াকলাপে পণ্যগুলির এনটহাল্পি রিঅ্যাক্ট্যান্টগুলির চেয়ে বেশি; যে, প্রতিক্রিয়া পরিবেশ থেকে তাপ নেয়। বিপরীতে, একটি বহির্মুখী প্রতিক্রিয়ার মধ্যে পণ্যগুলির তুলনায় বিক্রিয়াগুলির এনথালপি বড় হয়, যেহেতু প্রতিক্রিয়া পরিবেশকে তাপ দেয়।

স্ট্যান্ডার্ড enthalpy

যেহেতু রাসায়নিক বিক্রিয়ায় সংঘটিত পরিবর্তন চাপ এবং তাপমাত্রার উপর নির্ভর করতে পারে, তাই এটি স্ট্যান্ডার্ড প্রতিক্রিয়া শর্তগুলি সংজ্ঞায়িত করার প্রথাগত:

স্ট্যান্ডার্ড প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা: 25 ° সে।

স্ট্যান্ডার্ড প্রতিক্রিয়া চাপ: 1 এটিএম = 1 বার।

স্ট্যান্ডার্ড এন্থালপিকে এইভাবে বোঝানো হয়েছে: এইচ °

তাপ-সংক্রান্ত রসায়নবিদ্যা

কোনও থার্মোকেমিক্যাল সমীকরণে, কেবল বিক্রিয়াকারী এবং পণ্যগুলিই নয়, এনথ্যালপি পরিবর্তনও গুরুত্বপূর্ণ। এথালপিকে এই সময়ে ঘটে যাওয়া পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া হিসাবে বোঝা যায়।

উদাহরণ হিসাবে, আসুন নিম্নলিখিত প্রতিক্রিয়াগুলি দেখুন:

2 এইচ 2 (গ্যাস) + ও 2 (গ্যাস) H 2 এইচ 2 ও (তরল); Δএইচ ° = -571.6 কেজে (এক্সোথেরমিক)।

এইচ 2 (গ্যাস) + (½) ও 2 (গ্যাস) → এইচ 2 ও (তরল); Δএইচ ° = -285.8 কেজে (এক্সোথেরমিক)।

2 এইচ 2 ও (তরল) H 2 এইচ 2 (গ্যাস) + ও 2 (গ্যাস); Δএইচ ° = +571.6 কেজে (এন্ডোথেরমিক)।

এনথালপি একটি বিস্তৃত থার্মোডিনামিক পরিমাণ

যদি কোনও রাসায়নিক সমীকরণের পদগুলি কোনও নির্দিষ্ট গুণকে দ্বারা গুণিত বা বিভাজন করা হয় তবে এনথালপিটি একই দ্বারা গুণিত বা বিভক্ত হয়।

যদি প্রতিক্রিয়াটি বিপরীত হয় তবে প্রতিক্রিয়া সংঘটিতের চিহ্নটিও বিপরীত হয়।

সমাধান ব্যায়াম

-অনুশীলনী 1

এসিটিলিন গ্যাস সি 2 এইচ 2 ক্যালসিয়াম কার্বাইড সিএসি 2 এর প্রতিক্রিয়া থেকে প্রাপ্ত হয় যা পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা এবং চাপে পানির সাথে দানাদার আকারে আসে।

তথ্য হিসাবে আমরা রিঅ্যাক্ট্যান্টস গঠনের enthalpies আছে:

ΔH ° (CaC2) = -59.0 কেজে / মোল

ΔH ° (H20) = -285.8 কেজে / মোল

এবং পণ্য গঠনের প্রলোভন:

ΔH ° (C2H2) = +227.0 কেজে / মোল

Δএইচ ° (সিএ (ওএইচ) 2) = -986.0 কেজে / মোল

প্রতিক্রিয়াটির স্ট্যান্ডার্ড এনট্রপি খুঁজুন।

সমাধান

প্রথম জিনিসটি ভারসাম্যযুক্ত রাসায়নিক সমীকরণকে বাড়ানো:

CaC2 (গুলি) + 2H20 (l) → Ca (OH) 2 (গুলি) + সি 2 এইচ 2 (ছ)

এবং এখন প্রতিক্রিয়াশীলদের, পণ্যগুলি এবং প্রতিক্রিয়াগুলির ছাপগুলি:

- রিজেন্টস: -59.0 কেজে / মোল -2 ∙ 285.8 কেজে / মোল = -630.6 কেজে / মল

- পণ্যগুলি: -986.0 কেজে / মল + 227.0 কেজে / মল = -759 কেজে / মল

- প্রতিক্রিয়া: ΔH ° = -759 কেজে / মল - (-630 কেজে / মোল) = -129 কেজে / মল

এটি একটি বহির্মুখী প্রতিক্রিয়া।

অনুশীলন 2

যখন 1 লিটার এসিটিলিন স্ট্যান্ডার্ড অবস্থার অধীনে পোড়ানো হয়, তখন তাপ কতটা নিঃসৃত হয়?

সমাধান

একবার ভারসাম্যহীন হয়ে গেলে এসিটিলিনের দহন প্রতিক্রিয়াটি এরকম দেখাচ্ছে:

সি 2 এইচ 2 (ছ) + (5/2) ও 2 (ছ) → 2 সি 2 (ছ) + এইচ 20 (এল)

আমাদের পণ্য গঠনের সংস্থাগুলি প্রয়োজন:

ΔH ° (সিও 2) = -393.5 কেজে / মোল ol

ΔH ° (H2O (l)) = -285.8 কেজে / মোল m

এনথাল্পিজ গণনা

এই ডেটা দিয়ে আমরা পণ্যগুলির এনথ্যালপি গণনা করতে পারি:

Δএইচ ° (পণ্য) = 2 * (- 393.5 কেজে / মোল) + (-285.8 কেজে / মোল) = -1072.8 কেজে / মল

এবং প্রতিক্রিয়াশীলদের গঠনের প্রলাপ:

ΔH ° (সি 2 এইচ 2) = 227.0 কেজে / মোল

ΔH ° (O2) = 0.0 কেজে / মোল

প্রতিক্রিয়াশীলদের সংশ্লেষটি হ'ল:

227.0 কেজে / মল + (5/2) * 0.0 = 227.0 কেজে / মোল

এর পরে মোলার বিক্রিয়াটি হবে: ΔH ° (পণ্যগুলি) - ΔH ° (রিঅ্যাক্ট্যান্টস) = -1072.8 কেজে / মোল - 227.0 কেজে / মোল = -1299.8 কেজে / মোল

দহন দাহ

এখন আমাদের স্ট্যান্ডার্ড অবস্থার অধীনে অ্যাসিটিলিনের কত মোল এক লিটার এসিটাইলিন হয় তা জানতে হবে। এটির জন্য আমরা একটি আদর্শ গ্যাসের রাজ্যের সমীকরণটি ব্যবহার করব, যা থেকে আমরা মলের সংখ্যার জন্য সমাধান করব।

মোলের সংখ্যা n = পি * ভি / (আর * টি)

পি = 1 এটিএম = 1.013 এক্স 10⁵ পা

ভি = 1 ল = 1.0 এক্স 10 ^ -3 এম³ ³

আর = 8.31 জে / (মোল * কে)

টি = 25 ডিগ্রি সেলসিয়াস = 298.15 কে

n = 0.041 মোল

অ্যাসিটিলিনের 1 লিটার জ্বলনের এনথ্যালপি 0.041 মল * (-1299.8 কেজে / মোল) = -53.13 কেজে

নেতিবাচক চিহ্নটি ইঙ্গিত দেয় যে এটি একটি বহির্মুখী প্রতিক্রিয়া যা 53.13 কেজে = 12.69 কিলোক্যালরি প্রকাশ করে।

তথ্যসূত্র

1. চেস্টনটস ই। রাসায়নিক বিক্রিয়ায় এনথালপি। উদ্ধার করা হয়েছে: lidiaconlaquimica.wordpress.com থেকে
2. তাপ-সংক্রান্ত রসায়নবিদ্যা। প্রতিক্রিয়া enthalpy। পুনরুদ্ধার থেকে: recursostic.educacion.es
3. তাপ-সংক্রান্ত রসায়নবিদ্যা। স্ট্যান্ডার্ড বিক্রিয়া সংশ্লেষ সংজ্ঞা। উদ্ধারকৃত: quimitube.com
4. উইকিপিডিয়া। প্রতিক্রিয়া স্ট্যান্ডার্ড enthalpy। পুনরুদ্ধার: উইকিপিডিয়া ডটকম থেকে
5. উইকিপিডিয়া। গঠন বিরক্তি। পুনরুদ্ধার: উইকিপিডিয়া ডটকম থেকে