IL CALORE DI REAZIONE E L'ENTALPIA
reazione a volume costante: (es. reazione di combustione nel recipiente di una bomba calorimetrica)
non è possibile nessuno scambio di lavoro tra sistema e ambiente
tutta l’energia liberata dalla reazione di combustione esce dal sistema sotto forma di calore
Alla diminuzione dell’energia chimica dei reagenti corrisponde la diminuzione dell’energia interna del sistema
La sua variazione ∆U coincide con la quantità di calore, indicata con QV (calore scambiato a volume costante), ceduta dal sistema all’ambiente
valori di ∆U:
reazione esotermica: avviene a volume costante, assume valori negativi
reazione endotermica: il calore che il sistema assorbe dall’ambiente porta a un aumento dell’energia interna, assume valori positivi
reazioni di combustione: normalmente realizzate in recipienti aperti e alla pressione atmosferica costante per tutta la durata della trasformazione
reazioni a pressione costante:
l'energia non sempre si trasforma completamente in calore
non tutta l’energia che esce dal sistema (reazione esotermica) è sotto forma di calore, perché una parte viene utilizzata per compiere il lavoro di espansione
Il calore che si sviluppa dalla reazione, misurato per mezzo di un calorimetro, non corrisponde alla variazione di energia interna ∆U
per tener conto di questa situazione, è stata introdotta una nuova grandezza: ENTALPIA (H)
entalpia: H=U+p x V
la grandezza H dipende sia dall’energia interna del sistema, sia dal prodotto p x V associato al lavoro subito o effettuato dal sistema di reazione
unità di misura: Joule (J)
La variazione di entalpia (∆H) di un sistema chimico è uguale al calore Qp scambiato a pressione costante:
∆H = Qp
∆: indica la differenza tra il valore finale e quello iniziale
quindi: Qp = ∆H = Hprodotti - Hreagenti
∆H = -Qp reazioni esotermiche
∆H = +Qp reazioni endotermiche
entalpia: funzione di stato, quindi la variazione ∆H NON dipende dal percorso, MA dal valore di entalpia nello stato iniziale e nello stato finale