12Vite.com Përgatitje për Shkollën e Lartë
Termokimia
Termokimia është ajo pjesë e kimisë që studion efektet energjitike të shndërrimeve ose proceseve kimike. Efekti energjitik që shoqëron reaksionin kimik mund të jetë edhe në trajtën e nxehtësisë.
⇒ Nëse reaksioni shoqërohet me thithje energjie (nxehtësie) quhet reaksion endotermik.
⇒ Nëse reaksioni shoqërohet me çlirim energjie (nxehtësie) quhet reaksion ekzotermik.
Një reaksion kimik , në të cilin shprehet gjendja fizike dhe efekti termik i tij quhet barazim termokimik. Ndryshe nga barazimi kimik, barazimi termokimik mund të përdor edhe koeficientë thyesorë, sepse ka kuptim molar. Nxehtësi specifike të një substance do të quajmë sasinë e nxehtësisë që i duhet dhënë një gramë substance për të rritur temperaturën me 1°C në kushte standarde.
Sasia e nxehtësisë llogaritet me formulën: Q = m · c (t2 – t1)
Sistem kimik quajmë ambientin e kufizuar, brenda të cilit ndodh një shndërrim kimik. Ambienti jashtë sistemit quhet mjedis. Një sistem me mjedisin mund të shkembejë lëndë dhe energji.
⇒ Kur sistemi këmben lëndë dhe energji quhet sistem i hapur.
⇒ Kur sistemi këmben vetëm energji quhet i mbyllur.
⇒ Kur sistemi nuk këmben as lëndë, as energji quhet i izoluar.
Entalpia standarde
Entalpi standarde të formimit të një substance (Δ°Hf) quajmë sasinë e nxehtësisë që çlirohet ose thithet kur formohet një mol substancë në kushte standarde duke u nisur nga substanca të thjeshta.
Entalpi standarde e shpërbërjes së një substance (Δ°Hsh) quajmë sasinë e nxehtësisë që çlirohet ose thithet gjatë shpërbërjes së një mol substancë të thjeshtë.
Ligji i Hess – it:
Ky ligj thotë: “Sasia e nxehtësisë që çlirohet ose thithet gjatë një reaksioni kimik (entalpia e reaksionit) nuk varet nga stadet nëpër të cilat kalon reaksioni, po vetëm nga gjendjet fillestare dhe përfundimtare të sistemit.”
Ligji i Hess-it ka dy rrjedhime:
⇒ Rrjedhimi i parë: “Entalpia standarde e formimit të një substance është e barabartë në vlerë, por me shenjë të kundërt me entalpinë e shpërbërjes së saj (Δ°Hsh).”
\(\Delta H^{o}_{sh} = – \Delta H^{o}_{f}\)
⇒ Rrjedhimi i dytë: “Entalpia standarde e një reaksioni kimik llogaritet me diferencën e shumës së entalpive standarde të formimit të produkteve me shumën e entalpive standarde të formimit të reaktantëve, duke patur parasysh edhe koeficientët përkatës.”
\(\Delta H^{o}_{r} = \sum \Delta H^{o}_{prod} – \sum \Delta H^{o}_{reak}\)
USHTRIME TË ZGJIDHURA
Ushtrim 1: Sa nxehtësi çlirohet gjatë një reaksioni të zhvilluar në një kalorimetër, kur nxehtësia e prodhuar e rrit temperaturën e 1,75 kg H2O nga 23°C në 42°C?
TË DHËNA: \(m_{H_{2}O} = 1,75 kg = 1750g\) \(t_{1} =23^{o}C\) \(t_{2} =42^{o}C\) \(C_{H_{2}O} = 4,184 J/g \cdot ^{o}C\) ZGJIDHJA: \(Q = m \cdot c (t_{2} – t_{1})\) \(Q = 1750g \cdot 4,184 J/g \cdot ^{o}C \cdot (42 – 23)^{o}C\) \(Q = – 139118J = – 139, 118kJ\) Mqs, nxehtësia çlirohet, atëherë e shënojmë me një shenjë minus para. Ushtrimi 2: Sa është nxehtësia specifike e alkoolit etilik nëse për të rritur temperaturën e 15 g alkool nga 22,7°C në 26,2°C duhen 129 J nxehtësi? TË DHËNA: \(m = 15 g\) \(t_{1} = 22,7^{o}C\) \(t_{2} = 26,2^{o}C\) \(Q = 129 J\) \(c = ?\) ZGJIDHJA: \(\Delta t = t_{2} – t_{1}\) \(\Delta t = 26,2 – 22,7 = 3,5^{o}C\) \(Q = m \cdot c \cdot \Delta t\) \(\Rightarrow c = \frac{Q}{m \cdot \Delta t}\) \(c = \frac{129 J}{15g \cdot 3,5^{o}C}\) \(c = 2,457 J/g \cdot ^{o}C\) Ushtrimi 3: Nxehtësia specifike e nikelit (Ni) është 0, 444 J/g·°C. Nëse një mostër nikeli prej 32,3 g në 24,25°C jepen 50 J nexhtësi, cila do të jetë temperatura përfundimtare? TË DHËNA: \(C = 0, 444 J/g \cdot ^{o}C\) \(m = 32,3 g\) \(t_{1} = 24, 25^{o}C\) \(Q = 50 J\) \(t_{2} = ?\) ZGJIDHJA: \(Q = m \cdot c \cdot \Delta t\) \(\Rightarrow \Delta t = \frac{Q}{m \cdot c}\) \(\Delta t = \frac{50J}{32,3g \cdot 0,444 J/g \cdot ^{o}C}\) \(\Delta t = 3,486^{o}C\) \(\Delta t = t_{2} – t_{1}\) \(\Rightarrow t_{2} = \Delta t + t_{1}\) \(t_{2} = 3,486 + 24,25 = 27,736^{o}C\) Ushtrim 4: Llogarit sasinë e nxehtësisë që çlirohet nga adicioni i 20 litra hidrogjen me eten sipas barazimit: C2H4 + H2 → C2H6. TË DHËNA: \(V_{H_{2}} = 20 l\) \(Q = ?\) \(\Delta H^{o}_{f}_{C_{2}H_{4}} = + 52,3 kJ\) \(\Delta H^{o}_{f}_{C_{2}H_{6}} = 84,7 kJ\) ZGJIDHJA: Gjejmë entalpinë standarde të reaksionit, duke u nisur nga rrjedhimi i dytë i ligjit të Hess-it. \(\Delta H^{o}_{r} = \sum \Delta H^{o}_{prod} – \sum \Delta H^{o}_{reak}\) \(\Delta H^{o}_{r} = \Delta H^{o}_{f}_{C_{2}H_{6}} – \Delta H^{o}_{f}_{C_{2}H_{4}}\) \(\Delta H^{o}_{r} = (-84,7) – (+52,3) = -137kJ\) Ndërtojmë raportin që të gjejmë sasinë e nxehtësisë që çlirohet nga adicioni i 20 litra H2. \(22,4 l H_{2}\) \(\rightarrow \Delta H^{o}_{r}\) \(\Delta H^{o}_{r} = -137kJ\) \(20 l H_{2}\) \(\rightarrow Q\) \(Q = \frac{20l \cdot (-137kJ)}{22,4 l} = – 122, 32kJ\) Ushtrimi 5: Djegia e 1 g C6H6 në oksigjen cliron 41,84 kJ, duke prodhuar CO2 dhe H2O. Shkruani barazimin termokimik të djegies së një moli C6H6. TË DHËNA: \(m_{C_{6}H_{6}} = 1g\) \(Q = 41,48kJ\) ZGJIDHJA: Shkruajmë reaksionin e djegies së C6H6. \(C_{6}H_{6}_{l} + \frac{15}{2} O_{2}_{g}\) \(\rightarrow 6CO_{2}_{g} + 3H_{2}O_{l}\) Ndërtojmë raportin që të gjejmë sasinë e nxehtësisë që çlirohet kur digjet 1 mol C6H6. \(1g C_{6}H_{6}\) \(\rightarrow – 41,84kJ\) \(78 g C_{6}H_{6}\) \(\rightarrow x kJ\) \(x = \frac{78g \cdot (- 41,84kJ)}{1g} = – 3263,52 kJ\) Shënim: 78g është masa molare për 1 mol C6H6. Shkruajmë barazimin termokimik të djegies së 1 moli substancë C6H6. \(C_{6}H_{6}_{l} + \frac{15}{2} O_{2}_{g}\) \(\rightarrow 6CO_{2}_{g} + 3H_{2}O_{l}\) \(Q = – 3263,52 kJ\)
One comment
Pingback: Përgatitje për provimin e Kimisë - Matura Shtetërore - 12Vite.com