Топлинен ефект

Топлинен ефект на химичните реакции е количеството топлина, което се отделя или поглъща при протичане на една химична реакция. Отбелязва с Q и се измерва в джаули (J) или килоджаули (kJ).

Когато една реакция протича с отделяне на топлина, топлинният ефект се смята за положителен (+ Q), а когато протича с поглъщане на топлина – за отрицателен (- Q).

Екзотермична реакция

Химични реакции, които протичат с отделяне на топлина, се наричат екзотермични. При тях топлинният ефект има положителна стойност (+ Q). Например:

2Na_(тв) + Cl_2(г) = 2NaCl_(т) + Q

При тези реакции продуктите са енергийно по-бедни от изходните вещества. Това прави получените вещества по-стабилни.

Ендотермична реакция

Химични реакции, които протичат с поглъщане на топлина, се наричат ендотермични. В тях топлинният ефект има отрицателна стойност (- Q). Например:

N_2(г) + O_2(г) = 2NO_(г) – Q

При тези реакции продуктите са енергийно по-богати от изходните вещества. Това прави получените вещества по-малко стабилни.

Топлина на образуване

Количеството топлина, която се отделя или поглъща при образуването на 1 мол химично вещество от съответните стабилни прости вещества при стандартни условия (t = 25 °C, p = 1*10⁵ Pa), се нарича топлина на образуване. Тя се измерва в килоджаули за мол (kJ/mol). В термохимичните уравнения се допускат дробни коефициенти.

1/2N_2(г) + 1/2O_2(г) = NO_(г) – 90,4 kJ/mol

Топлината на образуване на простите вещества се приема за равна на 0. Когато химичният елемент има няколко алотропни форми, само най-стабилната му при обикновени условия алотропна форма има нулева топлина на образуване.

Топлина на изгаряне

Количеството топлина, която се отделя или поглъща при изгарянето на 1 мол вещество в кислородна среда при стандартни условия (t = 25 °C, p = 1*10⁵ Pa) и се получават висшите оксиди на съответните елементи, се нарича топлина на изгаряне. Тя се измерва в килоджаули за мол (kJ/mol). Например при горенето на метана (основна съставна част на природния газ) протича реакцията:

CH_4(г) + 2O_2(г) = CO_2(г) + 2H₂O + 890 kJ/mol

Топлина на неутрализация

Количеството топлина, която се отделя при взаимодействието на силна едновалентна киселина и силна едновалентна основа, и има постоянна стойност около 57,3 kJ за 1 mol H₂O, се нарича топлина на неутрализация:

Na⁺ + OH^- + H⁺ + Cl^- = Na⁺ + Cl^- + H2O + 57,3 kJ

H⁺ + OH^- = HOH + 57,3 kJ

Вижте също