96
Nëse, bëhet fjalë për reaksion kimik, efekti i nxehtësisë
shprehet me një madhësi tjetër që quhet entalpia e reaksionit.
Entalpia e reaksionit shënohet me
r
H (lexohet delta-rë-hë).
Gjatë kësaj, në të dy rastet, supozohet se temperatura dhe shtypja
nuk ndërrohen.
Njësitë në të cilat shprehen H
m
dhe
r
H janë xhul në mol ose
kiloxhul në mol (J/mol ose kJ/mol).
Nëse energjia sillet në sistem, atëherë
H
m
(për procese në të
cilat nuk ka ndryshim të përbërjes), përkatësisht
r
H (për
reaksione kimike) do të kenë madhësi pozitive (fig. 4.13),
përderisa për procese ekzotermike ato do të kenë parashenjë
negative (fig. 4.14).
Vlera e
H mund të gjendet nëse është e njohur vlera për
entalpinë e reaksionit:
H
r
H
X
X
n
Me çka koeficienti stekiometrik duhet të konsiderohet për
negativ nëse substanca H është reaktant.
Mbaj në mend:
Në varësi nga ajo se a është fjala për proces të ndryshimit të
gjendjes agregate ose për reaksion kimik, efekti i nxehtësisë i
procesit shprehet ose me ndryshimin e entalpisë molare ose
me ndihmë të ashtuquajturës entalpi të reaksionit.
Gjatë kësaj
Kur është fjala për reaksion kimik, vlera e nxehtësisë së liruar ose të pranuar gjendet si prodhim nga
entalpia e reaksionit dhe ndryshimi i sasisë së substancës të ndonjë konstituenti të sistemit, i pjesëtuar
me koeficientin stekiometrik në barazimin e reaksionit ashtu si është i shkruar ai.
Barazimet termokimike
Kur ndryshimi i përbërjes kimike në një sistem reagues e paraqesim me anë të barazimit kimik ë shihet, nga kjo
nuk mund të shihet asgjë nga efektet eventuale të nxehtësisë.
Nëse dëshirojmë të shënojmë se sa do të jetë efekti i nxehtësisë (e jo vetëm ta paraqesim ndryshimin e përbërjes
të sistemit reagues), shërbehemi me barazime termokimike
*
.
* Termokimia është pjesë e kimisë (thënë më saktësisht, të kimisë fizike) e cila merret me studimin e efekteve të nxehtësisë dhe të
ligjshmërive për proceset në të cilat vjen deri te paraqitja e efekteve të nxehtësisë.
H
q
H
fig. 4.13. Gjatë proceseve endotermike, entalpia e
sistemit rritet shigjeta e verdhë,djathtas;
H > 0
H
q
H
fig. 4.14. Gjatë proceseve ekzotermike, entalpia e
sistemit zvogëlohet; H < 0
97
Si do ta bëjmë këtë, do të tregojmë në bazë të shembullit për reaksionin të neutralizimit (të themi, neutralizimin e
acidit klorhidrik me hidroksid natriumi; shih. fig. 4.15).
Në reaksionin e rëndomtë kimik, ndryshimi i përbërjes është paraqitur në mënyrën vijuese
*
:
HCl NaOH NaCl H
2
O
Siç theksuam, nga ky barazim madje as kualitativisht nuk mundet të shihet se bëhet fjalë për reaksion
ekzotermik, të mos flasim për madhësinë e efektit të nxehtësisë. Barazimi termokimik, për procesin e njëjtë do të
duket kështu:
HCl(aq) NaOH(aq) NaCl(aq) H
2
O(l)
r
H = 57,4 kJ/mol
Menjëherë shihet se së pari shkruajmë pjesë nga barazimi i cili është krejtësisht i njëjtë me ato të barzimeve të
rëndomta ( stekiometrikisht), me atë që në atë jepet edhe gjendja agregate e pjesëmarrësve në reaksion. E fundit
bëhet ashtu që pas formulës shtohet, në kllapa, g, l ose s me çka shënohet, përkatësisht, gaztë, lëngtë gjendja
agregate e ngurtë
†
. Për substanca që gjenden në tretësira ujore përdoret shenja aq.
Përskaj kësaj pjese, barazimet termokimike përmbajnë edhe një pjesë të madhësisë, pjesë në të cilën është dhënë
madhësia e entalpisë së reaksionit. Kjo pjesë shkruhet ose menjëherë në vazhdim të numrit stekiometrik ose pak
nën atë.
Domethënë,
Barazimet termokimike përbëhen prej pjesës stekiometrike dhe pjesës së madhësisë; në të parën
paraqitet ndryshimi i përbërjes kimike të sistemit të reaksionit, ndërsa në të dytën është dhënë
madhësia e entalpisë së reaksionit.
Për shumë reaksione kimike ekziston mundësi entalpia e reaksionit të përcaktohet eksperimentaisht, ndërsa
rezultatet të shkruhen me anë të barazimeve termokimike. Disa shembuj janë dhënë:
H
2
(g) ½O
2
(g) H
2
O(g)
r
H = -241,8 kJ/mol
H
2
(g) ½O
2
(g) H
2
O(l)
r
H -285,8 kJ/mol
*
Në realitet, në tretësirë nuk do të ketë molekula të klorurit të natriumit, por jone të natriumit dhe të klorit.
† Është fjala për shkronjat e para nga fjalët përkatëse angleze ( gas, liquid, solid).
Fig. 4.15. Pasi të kryhet neutralizimi, në tretësirë praktikisht nuk ka jone të hidrogjenit dhe hidroksile
98
2H
2
(g) O
2
(g) 2H
2
O(g)
r
H 483,6 kJ/mol
C(s) O
2
(g) CO
2
(g)
r
H 393,5 kJ/mol
CO(g) ½O
2
(g) CO
2
(g)
r
H 283,0 kJ/mol
½H
2
(g) ½I
2
(g) HI(g)
r
H 26,5 kJ/mol
½ N
2
(g) ½O
2
(g) NO(g)
r
H 90,2 kJ/mol
Siç shihet edhe nga shembujt e mësipërm, në barazimet termokimike më shpesh se rëndomtë përdoren koe-
ficientat stekiometrik që nuk janë numra të plotë. Kjo nuk është e rastësishme. Qëllimi është koeficientët
stekiometrik të zgjedhen ashtu që koeficienti para produktit që na intereson (ose më rrallë, para reaktantit për të
cilin jemi interesuar) të jenë i barabartë me një.
Ke parasysh se më herët janë shkruar “barazime” të llojit
2H
2
(g) O
2
(g) 2H
2
O(g) 483,6 kJ/mol
ose
2H
2
(g)
O
2
(g) 2H
2
O(g) Q
(madje, në vend të shkronjës së pjerrtë, është përdorur shkronjë e drejtë). Ideja e këtyre barazimeve ishte se
përskaj produktit të reaksionit (në shembujt e mësipërm ai është uji) “përfitohet” edhe nxehtësi (ose sasi e
caktuar e nxehtësisë). Nëse, shenjat për sasinë e këmbyer të nxehtësisë (ose vlera për këtë sasi) janë shkruar në
anën e majtë të barazimit, ajo donte të thoshte se nxehtësia duhet të sillet në sistem, thjeshtë se procesi është
endotermik.
Në realitet kështu nuk guxon të shkruhet. Pikërisht, madhësia mund të mblidhet vetëm me madhësi të emrit të
njëjtë, ndërsa mbledhja e substancës (të themi e uji) dhe madhësisë (për shembull, sasia e nxehtësisë së liruar)
është sikur mbledhja e gjysheve dhe bretkosave. Prandaj, nëse ndonjëherë takon këso shprehjesh (ato nuk janë
barazime!), menjëherë shndërroji në barazime normale termokimike. Gjatë kësaj, nëse nuk lirohet nxehtësi,
parashenja për
r
H konsideroje për negative, ndërsa nëse nevojitet të sillet nxehtësi,
r
H do të ketë vlerë
pozitive.
Me kujdes shiko barazimet termokimike që janë dhënë më lartë, mos u mundo ti mbash në mend!
Kujdes të posaçëm kushtoi tri barazimeve të para: në mënyrën në të cilën barazimet janë shkruar (në vlerat e koeficienteve stekiometrik) dhe
në gjendjen agregate të ujit të formuar. Krahasoi vlerat për entalpitë e reaksioneve.
A mund të vëresh ndonjë rregullshmëri?
Ndihmë: avullimi është proces endoterm.
Dostları ilə paylaş: |