热化学：研究，法律和应用 - 化学

所述热化学手柄热修饰的在两个或更多个物种之间的反应进行的研究。它被认为是热力学的重要组成部分，它研究热和其他类型能量的转换，以了解过程发展的方向以及其能量如何变化。

同样，必须理解，热量涉及两个物体处于不同温度时发生的热能传递。而热能是与原子和分子拥有的随机运动有关的能量。

赫斯定律的创造者Germain Hess，是热化学的基础

因此，由于几乎所有化学反应都通过热量吸收或释放能量，因此对通过热化学发生的现象的分析具有重要意义。

热化学研究什么？

如前所述，热化学研究化学反应中或涉及物理转变的过程发生时，以热能形式发生的能量变化。

从这个意义上讲，有必要弄清主题中的某些概念以便更好地理解它。

例如，术语“系统”是指正在研究的宇宙的特定部分，“宇宙”应理解为对系统及其周围环境（外部的一切）的考虑。

因此，系统通常由参与反应中发生的化学或物理转化的物质组成。这些系统可以分为三种类型：开放式，封闭式和隔离式。

-开放系统是一种允许物质和能量（热量）与其周围环境进行传递的系统。

-在封闭系统中，存在能量交换，但没有物质交换。

-在隔离的系统中，没有物质或能量以热的形式传递。这些系统也被称为“绝热的”。

热化学定律与拉普拉斯定律和拉瓦锡定律以及赫斯定律紧密相关，后者是热力学第一定律的先驱。

法国的安托万·拉瓦锡（Antoine Lavoisier）（重要的化学家和贵族）和皮埃尔·西蒙·拉普拉斯（Pierre-Simon Laplace）（著名的数学家，物理学家和天文学家）提出的原理认为，“在任何物理或化学转化中表现出来的能量变化具有相同的大小和意义。与逆反应的能量变化相反”。

同样，俄罗斯化学家最初从瑞士制定的法律Germain Hess是解释热化学的基石。

该原理基于他对能量守恒定律的解释，该定律是指不能创造或破坏能量，而只能将其转化的事实。

可以通过以下方式制定赫斯定律：“化学反应的总焓是相同的，无论反应是在单个步骤中还是在多个步骤中进行。”

总焓以产物的焓的总和减去反应物的焓的总和之和给出。

如果系统的标准焓发生变化（在25°C和1 atm的标准条件下），则可以根据以下反应进行图解：

ΔH _反应 =ΣΔH _（产物） -ΣΔH _{（反应物）}

解释该原理的另一种方法是，知道焓变是指反应在恒定压力下发生时的热变化，它是说系统净焓的变化不取决于所遵循的路径。在初始状态和最终状态之间。

该定律与热化学有着内在的联系，以至于有时它被混淆了，这是另一个启发。因此，要阐明这一规律，必须首先说它也植根于能量守恒定律。

因此，热力学不仅将热量视为一种能量传递形式（如热化学），而且还涉及其他形式的能量，例如内部能量（U）。

因此，系统内部能量（ΔU）的变化由其初始状态和最终状态之间的差异给出（如Hess定律所示）。

考虑到内部能量由同一系统的动能（粒子的运动）和势能（粒子之间的相互作用）组成，可以推断出还有其他因素有助于研究每个系统的状态和性质。系统。

热化学有多种应用，下面将介绍其中的一些应用：

-通过量热法确定某些反应中的能量变化（测量某些孤立系统中的热变化）。

-扣除系统中的焓变，即使无法通过直接测量来获知。

-分析有机金属化合物与过渡金属形成时实验产生的热传递。

-研究多胺与金属的配位化合物中的能量转化（以热的形式）。

-测定与金属结合的β-二酮和β-二酮酸酯的金属-氧键的焓。

如在先前的应用中一样，热化学可用于确定与其他类型的能量或状态函数相关的大量参数，这些参数是定义给定时间的系统状态的参数。

在滴定量热法中，热化学也用于研究化合物的多种性质。