KÉMIAI REAKCIÓK ENERGIA ÁTADÁSÁVAL

TARTALOMJEGYZÉK A KÉMIAI REAKCIÓK OSZTÁLYOZÁSA

A kémiai reakciók osztályozása kémiai reakciók reagensek → termékek Bomlási reakciók Kombinációs reakciók Reverzibilis reakciók Irreverzibilis reakciók Lassú reakciók Gyors reakciók Részecske-transzfer reakciók Transf. protontranszfer ionok és molekulák reakciói energiaátadással Exoterme- Endoter- Szubsztitúciós reakciók Kettős szubsztitúciós reakciók Transzfúziós reakciók. of Electr.

TERMOKÉMIA TERMOKÉMIA A termokémia a kémiai termodinamika fejezete; tanulmányozza a kémiai reakciókat kísérő energiacseréket.

KALORIMETRIA KALORIMETRIA A hőmennyiség mérésével foglalkozik. . Az egyik forma, amelyben az energia kémiai reakciókban megnyilvánul és mérhetővé válik, a hő. Az egyetlen lépésben vagy több szakaszban bekövetkező reakcióhoz ugyanaz a hőhatás társul (Hess-törvény). Hess törvényéből a következő következmények következnek: a reakció során keletkező hőmennyiség megegyezik a termékek és a reagensek energiájának különbségével; két vagy több azonos elemű vegyület között nagy valószínűséggel képződik az a vegyület, amelynek keletkezésekor a legnagyobb mennyiségű hő szabadul fel.

A REAKCIÓ HEVE A termokémia által használt fogalmak, valamint törvényei a termodinamika első elvén alapulnak: A rendszer belső energiájának változása megegyezik a rendszer által mechanikus munka vagy hő formájában kapott vagy adott energiák összegével. A hő a legtöbb kémiai reakció során felszívódik vagy felszabadul. Az emberi test hőmérséklete általában 36,5 ° C, mivel számos kémiai reakció, például a "cukor" szén-dioxiddá és vízzé történő metabolikus oxidációja hőt termel, ami melegen tartja a testet. Egy jégdarab megolvad, ha a kezében tartja, mert elnyeli a hőt. A hő egy olyan energiaforma, amely egy melegebb testből egy hidegebbbe kerül át.

TERMOKÉMIAI EGYENLETEK A test hőmérsékletének mérésével meghatározható, hogy hőt adott-e el vagy abszorbeált. Például, ha forró teát önt egy csészébe, a tea hidegebbé válik, és a csésze felmelegszik. A hőt kalóriában mérjük (ló); a kalória a hőmennyiség tolerált mértékegysége, és az anyag tömegétől függ. A kalória megfelel annak a hőmennyiségnek, amely szükséges egy gramm tiszta víz hőmérsékletének egy fokkal történő emeléséhez, 14,5 ° C-ról 15,5 ° C-ra izobáros melegítéssel (1 atm). A kalória helyett a joule (J) használható az egységek nemzetközi rendszere szerint. 1 "termokémiai" kalória 1cal = 4,184 J A termokémia a hő és az egyéb energiaformák közötti kapcsolatokat vizsgálja. A termokémiai egyenlet egy kémiai egyenlet, amely meghatározza a reagensek és reakciótermékek állapotát, valamint a reakciót kísérő hőhatásokat. Az anyagok állapotát a következőképpen jelöljük: szilárd (ok), folyékony (l), gáz (g), vizes oldat (aq). Példa: C (s) + O2 (g) = CO2 (g) +393,51 KJ Zn (s) + CuSO4 (aq) = ZnSO4 (aq) + Cu (s) +213,11 KJ H2 (g) + I2 (s) +51,88 KJ = 2 HI (g)

REAKCIÓS HŐ - mértékegységek A kémiai reakció során elnyelt vagy felszabaduló hőt reakcióhőnek (Q) nevezzük. A reakcióhő egy molhoz viszonyítva kal/mol, Kcal/mol és KJ/mol értékekben van kifejezve. A reakcióhő állandó mennyiség, ha a reakció ugyanazon körülmények között zajlik: az anyagok fizikai állapota (s, l, g, aq), nyomás (p) és hőmérséklet (T). Tudtad, hogy. Az oxihidrogén lángban melegített kalcium-oxid nagyon erős fényt bocsát ki (Drumond fénye). A kalcium-oxidot gázszárításra használják, mert mohó a vízre, az üvegiparban, a műtrágyákban, a kalcium-hidroxid előállításában.

EXOTHERM REAKCIÓK Az exoterm reakciók a hő felszabadulásával zajlanak le. Azokat a kémiai folyamatokat, amelyekben a reaktáns rendszer hőt ad a külső környezetbe, vagy amelyekben a reakciótermékek energiája alacsonyabb, mint a reaktánsok, exoterm reakcióknak nevezzük. Példák: a cink reakciója sósavval, amelynek termokémiai egyenlete a következő: Zn (s) + 2HCl (aq) = ZnCl 2 (aq) + H 2 (g) + Q aluminotermikus üzemanyagok elégetése - metallotermikus módszer fémek és tiszta fémek ötvözetek formájában, az oxidok fémalumíniummal történő redukálásával; a reakció erősen exoterm és fény kíséri: MmOn + 2n/3Al = mM + n/3Al 2O 3 + Q

ENDOTHERM REAKCIÓK Az endoterm reakciók hőelnyeléssel zajlanak le. Azokat a kémiai folyamatokat, amelyekben a reaktáns rendszer elnyeli a hőt a külső környezetből, vagy amelyekben a reakciótermékek energiája nagyobb, mint a reaktánsok, endoterm reakcióknak nevezzük. Példák: Fémek előállítása termikus bontással 2HgO (s) oxidok termikus bomlása 2HgO (s) + Q = 2Hg (s) + O 2 (g) nemesfémek halogenidjeinek hőbontása PtCl 4 (s) + Q = Pt (s) + 2Cl 2 ( g)

GRAFIKAI KÉPVISELET EGY exoterm hővisszaverődéshez ENERGIAVÁLTOZTATÁSRA EGY exoterm reakcióban Minden rendszer hajlamos a minimális energiaállapotba, a maximális stabilitás állapotába mozogni

GENERÁTIAI KÉPVISELET ENDOTHERMIKUS REAKCIÓS ENERGIAVÁLTOZÁSHOZ ENDOTHERMIKUS REAKCIÓBAN

Hagyományos tüzelőanyagok A hagyományos tüzelőanyagok az aggregáció állapota szerint osztályozhatók: Szilárd tüzelőanyagok - fa, szén; Folyékony tüzelőanyagok - kőolajfrakciók; Gáznemű tüzelőanyagok - földgáz; Mindezek az üzemanyagok fűtőértékében különböznek, de ezek többsége szennyező forrás.

Szokatlan üzemanyagok Napenergia Szélenergia Metil-alkohol és etil-alkohol (benzin vagy dízel helyett használható az autókon). Hidrogén (nem szennyező, mert az égés vizet eredményez). Biomassza Növényi olaj

A termokémiai jelenségek biológiai jelentősége (II) A közepes testtömegű ember napi égési hőjének körülbelül 3000Kcal-nak kell lennie; Ennek a hőnek a 90% -a az emésztésből és az élelmiszer-anyagcseréből származik. A zsírok és a szénhidrátok a fő energiaforrások. A fehérje, egy másik alapvető élelmiszer, különösen szükséges a szövetek növekedéséhez és regenerációjához. Egy felnőttnek naponta 50 g fehérjét kell fogyasztania, de a fogyasztás általában kétszerese (100 g). Tehát a 3000kcal/nap fehérjéből (400kcal) származik, a többi pedig zsírokból és szénhidrátokból származik. Ezt az energiát fizikai mozgások végrehajtására és az állandó testhőmérséklet fenntartására fordítják. 100 g fehér kenyér körülbelül 50 g szénhidrátot, 8 g fehérjét, 2 g zsírt és a többi vizet tartalmaz. A köztes kenyér és a fekete kenyér kevesebb szénhidrátot tartalmaz, de több fehérjét és vizet tartalmaz. Egyéb nem kívánt, exoterm oxidációs jelenségek előfordulhatnak élő organizmusokban, amelyek elősegítik egyes mikrobák életének fenntartását. Ezért a testhőmérséklet túlzott emelkedése a betegség jele.

A közös tevékenységek során elfogyasztott energia értéke Tevékenység Férfi (40 év, 68 kg) kg/óra Nő (40 év, 60 kg) Alvás 320 280 Vezetés 680 600 Lépcsőn ereszkedés 1700 1550 Mászás 4520 3985 Futás 2390 2100

A közönséges élelmiszerek energiaértéke (I) Élelmiszer energiaértéke kj/g kcal/g Vaj 30,41 7,4 Földimogyoró 23,64 5,7 Cédrussajt 16,82 4,06 Cukor 16,80 3,94 Rizs 15, 36 3,61 Marhahús (nyers) 11,07 2,66 Fehér kenyér 9,91 2,33 Csirke (nyers) 9,54 2,30 Fagylalt 6,98 1,66

Egyes közönséges élelmiszerek energiaértéke (II) Élelmiszer Energiaértéke kj/g kcal/g Tojás 6,12 1,47 Nyers paradicsom 3,69 0,86 Fehérhal filé 3,22 0,76 Alma 1,96 0,46 Narancs 1,50 0,35 Sör 1,29 0,31 Nyers zöldkáposzta 0,92 0,22

TEJ (vagy tejtermékek) ÉLELMISZER-TARTALOM FEHÉRJEINEK, ZSÍRJÁNAK, SZIPKÁKBAN ÉS VITAMINOKBAN TEJ (VAGY TEJTERMÉKEK) TEJ (VAGY TEJTERMÉKEK) Crt Denu mire Kj/100g% Prote ine Gra simi Zaha ride apa Vita mine 1. Milk 256 3 5 88 A B C D E 2. Joghurt 300 4 86 3. Sajt 1230 14 24 6 51 A B C E 4. Vaj 3170 1 81 17

Élelmiszer-tartalom fehérjékben, zsírokban, szívókban és vitaminokban tojás, hús, hús Crt. Denu mire Kj 100g% Prote ine Gra simi Zaha ride apa Vita mine 1. oua 720 14 12 0,6 ABE 2. Vita (sovány) 541 18 3 76 ABCE 3. Porc (zsír) 1596 15 31 53 ABCE 4. Malac (gyenge) 630 17 7 74 5. Több mint 328 1 82 ABCDE

Testtömeg-index (BMI) A testtömeg-index kiszámítása a következő: Súly/Magasság négyzettel, ha a BMI 25 a test túl fejlett az elhízásra való hajlamokkal; Ha a BMI> 30 elhízás.

Értékelési teszt Mit vizsgál a termokémia? Mennyi a reakcióhő mértékegysége? Mik az exoterm reakciók? Hess törvénye szerint az egy vagy több szakaszban lejátszódó kémiai reakciót ……… hőhatás kíséri: a kémiai reakciókat kísérő hőhatások Az anyagok hőmérséklete A test hőhatásai Fok Kelvin kalória Celsius fok Reverzibilis reakciók hőfelszabadulás Hőelnyeléssel egyébként reagál

Teszt Mik az endoterm reakciók? Mi az entalpia? Az entalpia variációját a következő képlettel számolják: Melyek a test fő energiaforrásai? Hány kcal-t kell fogyasztania egy felnőttnek naponta (hozzávetőlegesen)? Gyors reakciók Hőfelszívódási reakciók Spontán reakciók Kémiai reakcióban felszabadult vagy felszívódó hő Hő által leadott energia