Eraketa-entalpiak

Entalpiak erreakzio-motaren arabera tabulaturik daude. Horrela, lurrinketa-entalpiak, fusio-entalpiak, konbustio-entalpiak... topa ditzakegu.

Tabulatutako entalpia-balio horien artean, elementuetatik abiatuz konposatuen eraketen entalpiak dira garrantzitsuenetakoak: eraketa-entalpiak dira horiek eta ikur honez adierazten dira:

Eraketa-entalpiak, elementuetatik abiatuz (bere egoera normaletik) konposatuak lortzeko askatutako beroarekin erlazionatzen da, prozesua presio konstantez eginik. Baldintza estandarretan egiten direnean (1 atm-ko presioa eta 25ºC-tan), eraketa-entalpia estandarrak ditugu.

Eraketa-entalpia estandarrak direla adierazteko "0" goiindizea erabiltzen da.

Eraketa-entalpia estandarraren definizioa

Eraketa-entalpia estandarra, baldintza estandarretan (1 atm eta 25ºC) eta elementuak bere egoera normaletik abiatuz mol bat substantzia eratzean ematen den entalpia-aldaketa da.

Baldintza normaletan elementu bat agertzeko era bat baino gehiago balu, forma egonkorrena hartukko litzateke.

Gogoratu entalpia-aldaketa eta presio konstantez eginiko erreakzioan askatutako/zurgatutako beroek duten erlazio zuzena.

Erreakzioaren entalpiaren kalkulua, eraketa-entalpiak erabiliz

Eraketa-entalpiak oso interesgarriak dira, zeren tabulaturik dauden balio horiek erabiliz, edozein erreakzio kimikoaren entalpia-aldaketa estandarra jakin daiteke. Hori kalkulatzeko baldintza bakarra, erreaktibo eta produktuen eraketa-entalpiak ezagutzea da.

Adibide gisa, eman dezagun propanoaren konbustioaren entalpia-aldaketa jakin nahi dela baldintza estandarretan:

Konbustio-erreakzio hori, eraketa-erreakzio hauen batura gisa idatz daiteke (behar den kasuan eraketa-erreakzioaren alderantzizkoa idatziko dugu):

Hess-en legea erabiliz, erreakzioaren entalpia-aldaketa estandarra:

Goian eginiko kalkuluari buruz, hona hemen ohar batzuk:

• Propanoaren eraketaren aurkakoa idatzi dugu. Ekuazio horren ondoan, beraz, eraketa-entalpiaren aurkako balioa idatzi dugu (balio absoluto bera, baina zeinuz aldatuz)
• 3 mol CO2 lortzen direnez, bere eraketa-entalpiaren balioa bider hiru egin da, hori bait da hiru mol sortzean gertatzen dena
• Ekuazioaren doiketan agertzen diren koefizienteak, molak adierazten dutela hartu dugu kontutan.

Hemen atera daiteken ondorio interesgarria, edozein erreakzio kimiko eraketa-erreakzio konbinaketa gisa plantea daitekeela da.

Hori horrela izanik, erreakzio kimiko baten entalpia-aldaketa estandarrak formula hau beteko du:

Sigma ikurrak, "batura" adierazten du eta "n" eta "m" ekuazio kimikoan agertzen diren substantzien koefiziente estekiometrikoak dira.

Ariketa

Kalkulatu benzeno mol bat erretzean gertatzen den entalpia-aldaketa estandarra. Konparatu gramo bat propano eta gramo bat benzeno erretzean emandako beroa.

Datuak: Mm(benzeno)=78,1 g/mol; Mm(propano)=44,1 g/mol; propanoaren konbustioaren entalpia-aldaketa estandarra=-2220 kJ/mol; karbono dioxidoaren eraketa-entalpia estandarra=-393,5 kJ/mol; ur likidoaren eraketa-entalpia estandarra=-285,8 kJ/mol eta benzenoaren eraketa-entalpia estandarra=49 kJ/mol.

Ebazpena

Hona hemen interesatzen zaigun konbustio-erreakzioaren ekuazio kimiko doitua:

Erreakzio kimikoaren entalpia-aldaketa estandarra eraketa-erreakzio konbinaketa gisa kalkula daiteke, formula hau erabiliz:

Gramo bat propano eta benzeno emandako beroa kalkulatuko dugu, konparaketa egiteko:

Propanoak bero handiago emango du, gramoka konparatuz. Esan behar da hidrokarburo gehienetan gramo batek emandako beroa 40 eta 50 kJ artean dagoela.

BIBLIOGRAFIA:

· "Chemistry. The Central Science". Brown, LeMay, Bursten. (Prentice Hall)