Ενθαλπίες του Μποντ

Εισαγωγή

Το ποσό της αλλαγής της ενθαλπίας που συμβαίνει όταν οι δεσμοί μιας ένωσης σπάνε και τα άτομα των συστατικών διαχωρίζονται σε μεμονωμένα άτομα αναφέρεται ως η ενθαλπία της ψεκασμού.

Το σύμβολο atH αντιπροσωπεύει την ενθαλπία του ψεκασμού. Για παράδειγμα, η μεταβολή της ενθαλπίας της ψεκασμού του αερίου H2O είναι το άθροισμα των ενθαλπιών διάστασης δεσμών HO–H και H–O.

Η μέση ενθαλπία δεσμού ψεκασμού ενός στοιχειακού στερεού είναι η ίδια με την ενθαλπία εξάχνωσης οποιουδήποτε στοιχειακού στερεού που εξατμίζεται για να σχηματίσει ένα μονοατομικό αέριο.

Κατά τη μετατροπή ενός διατομικού στοιχείου σε αέρια άτομα, απαιτείται μόνο μισό mole μορίων, επειδή η τυπική αλλαγή ενθαλπίας δεσμού βασίζεται αποκλειστικά στην παραγωγή ενός γραμμορίου αέριων ατόμων. Όταν τα άτομα σε ένα μόριο είναι διαφορετικά ισότοπα του ίδιου στοιχείου, ο υπολογισμός γίνεται πιο περίπλοκος.

Η τυπική ενθαλπία του ψεκασμού είναι η αλλαγή ενθαλπίας που συμβαίνει όταν 1 mol μιας ουσίας διασπάται πλήρως σε άτομα υπό τυπικές συνθήκες (298,15 K, 1 bar).

Παραλλαγές ενθαλπίας

• Η θερμότητα, ο ψεκασμός, η ενυδάτωση, το διάλυμα, η εξουδετέρωση, η τροποποίηση φάσης, όπως η εξάτμιση, η σύντηξη και άλλες χημικές διεργασίες μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές θερμοκρασίας.
• Ατομοποίηση ενθαλπίας είναι μια αλλαγή στις ενθαλπίες δεσμών που συμβαίνει όταν το μόριο μιας ουσίας σε αέρια κατάσταση αναστρέφεται σε υπάρχοντα άτομα.
• Η ατομική ενθαλπία είναι η τιμή της μεταβολής της ενθαλπίας όταν σπάνε οι δεσμοί της ένωσης και τα συστατικά μειώνονται σε μεμονωμένα άτομα. Η ατομική ενθαλπία είναι πάντα θετική και ποτέ αρνητική.
• Η ενθαλπία ατομοποίησης αντιπροσωπεύεται από το σύμβολο Ha.
• Το διυδρογόνο είναι ένα διατομικό κύτταρο και απαιτείται μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας για να σπάσει ο δεσμός του και να απελευθερωθούν τα μεμονωμένα άτομα ως αέριο. Το αποτέλεσμα είναι ότι η ενθαλπία ψεκασμού ήταν πάντα θετική. Η ενθαλπία διάστασης θερμότητας είναι ένα άλλο όνομα για τη θερμοκρασία ψεκασμού στην περίπτωση του H2.

Τυπική ενθαλπία

• Η ενθαλπία είναι μια μονάδα θερμότητας που χρησιμοποιείται συνήθως για τον υπολογισμό της ποσότητας θερμότητας που απαιτείται για τη μετατροπή ενός στερεού mole σε ρευστό σε σταθερή θερμοκρασία (σημείο τήξης). Το FusH είναι το σύμβολό του.
• Η μεταβολή της θερμοκρασίας που συμβαίνει όταν ένα υγρό μετατρέπεται σε αέριο είναι μια τυπική ενθαλπία για εξάτμιση. Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας σχετίζονται επίσης με μετατοπίσεις φάσης.
• Η ενθαλπία της εξάτμισης είναι η ποσότητα θερμότητας που απαιτείται για την παραγωγή ενός μεμονωμένου μορίου υγρού σε σταθερή θερμοκρασία (σημείο βρασμού) υπό κανονικές συνθήκες (πίεση 1 bar).
• VapH υποδηλώνει την ενθαλπία της εξάτμισης.
• Η ενθαλπία της ψεκασμού ισούται με την ενθαλπία της διάστασης του δεσμού σε αυτήν την περίπτωση. Η μετάλλαξη ενθαλπίας ενός μορίου υλικού για τη διάσπαση των δεσμών του στα άτομα αερίου του αναφέρεται ως ενθαλπία διάστασης δεσμού.
• Λόγω των διαφορών στις διαμοριακές δυνάμεις, απαιτείται θερμότητα για τη μετατροπή διαφορετικών τύπων υγρών, αερίων και στερεών το ένα στο άλλο.
• Η θερμότητα απορροφάται από ένα μόνο σωματίδιο ενός στερεού υλικού για να μετατραπεί απευθείας σε κατάσταση αερίου σε σταθερή πίεση και θερμοκρασία, η οποία αναφέρεται ως η ενθαλπία της εξάχνωσης (1 bar). Το σύμβολο subH υποδηλώνει την ενθαλπία εξάχνωσης.

Ενθαλπία σύντηξης

• Η μεταβολή της ενθαλπίας ή η ποσότητα της θερμότητας που απορροφάται που συμβαίνει όταν ένα συγκεκριμένο μόριο συντήκεται και στερεοποιείται σε κανονική θερμοκρασία και πίεση αναφέρεται ως ενθαλπία σύντηξης.
• Λόγω του σημαντικού αριθμού μετατοπισμένων ηλεκτρονίων στα άτομά τους και του μικρού τους μεγέθους, τα στοιχεία μεταλλαξιογένεσης έχουν υψηλές ενθαλπίες ψεκασμού. Αυτά τα ηλεκτρόνια έχουν τόσο ισχυρή διατομική σύνδεση ως αποτέλεσμα της παρουσίας τους.
• Σαν συνέπεια, τα άτομά τους είναι άρρηκτα συνδεδεμένα. Οι καταλύτες είναι διάφορα όργανα μετατροπής και οι συνδυασμοί τους.
• Λόγω της τάσης τους να εμφανίζουν διάφορες συνθήκες οξείδωσης, έχουν καταλυτική δραστηριότητα.
• Εφευρίσκουν μια νέα διαδικασία εισάγοντας ένα ασταθές κεντρικό μόριο. Το στοιχείο με πυκνότητα ηλεκτρονίων στο d τροχιακό είναι το μεταβατικό στοιχείο.

Συμπέρασμα

Τέλος, η κύρια διάκριση μεταξύ της ενθαλπίας διάστασης σε ψεκασμό και διάστασης δεσμού είναι ότι η πρώτη περιγράφει τη δύναμη που απαιτείται για τη διαίρεση ενός μορίου στα άτομά του, ενώ η δεύτερη περιγράφει τον τερματισμό των χημικών δεσμών σε ένα μόριο.