化學熱力學的奧秘：從熱力學定律到化學能計算
更新於 2023/05/23閱讀時間約 2 分鐘
熱化學反應的概念和計算
熱化學反應是指在化學反應過程中伴隨著能量變化的反應。它涉及熱能的吸收或釋放，並與反應物和產物之間的化學鍵的形成或斷裂有關。熱化學反應的計算可以通過熱化學方程式和相關的熱力學數據來進行。
在計算熱化學反應時，主要涉及以下幾個重要的數據：
- 反應焓（ΔH）：反應焓是指反應過程中吸熱或釋熱的能量變化。它可以通過測量反應的熱量變化來確定。正值的ΔH表示反應吸熱，負值表示反應釋熱。
- 反應焓的計算：反應焓可以通過化學方程式中反應物和產物的標準生成焓（ΔH°）來計算。標準生成焓是指在標準狀態（常壓、25℃下）下，將單位物質生成一摩爾該物質所放出或吸收的熱量。
- 反應焓的綜合計算：當需要計算非標準條件下的反應焓時，可以利用熱力學數據和熱化學方程式進行計算。根據熱力學的原理，反應焓具有可加性，即對於一個反應的綜合反應焓等於該反應中各步驟反應焓的代數和。
- 熱化學方程式的應用：熱化學方程式描述了反應的化學變化以及相應的熱能變化。通過分析和平衡熱化學方程式中的反應物和產物的係數，可以確定反應的熱能變化。
熱化學反應的計算方法可以根據反應的熱化學方程式和相關的熱力學數據進行。它們提供了對反應熱能變化的定量評估，並對反應的能量特徵和方向性提供了重要信息。
接下來，我將舉一個例子來計算熱化學反應的焓變化。
2H2(g) + O2(g) -> 2H2O(g)
我們要計算這個反應的焓變化（ΔH）。
首先，我們需要收集相關的熱力學數據，包括反應物和產物的標準生成焓（ΔH°）。
根據標準生成焓的數據，我們有：
ΔH°f[H2(g)] = 0 kJ/mol ΔH°f[O2(g)] = 0 kJ/mol ΔH°f[H2O(g)] = -241.8 kJ/mol
根據熱化學方程式中的係數，我們可以將這些焓值進行綜合計算：
ΔH = (2 × ΔH°f[H2O(g)]) - (2 × ΔH°f[H2(g)]) - (1 × ΔH°f[O2(g)]) = (2 × -241.8 kJ/mol) - (2 × 0 kJ/mol) - (1 × 0 kJ/mol) = -483.6 kJ/mol
所以，這個反應的焓變化（ΔH）為-483.6 kJ/mol。
這個計算示例展示了如何根據熱化學方程式中的係數和標準生成焓的數據來計算熱化學反應的焓變化。這些計算可以幫助我們理解反應過程中的能量變化，並對反應的熱性質進行評估。
留言0
查看全部
你可能也想看
Google News 追蹤
*合作聲明與警語：
本文係由國泰世華銀行邀稿。
證券服務係由國泰世華銀行辦理共同行銷證券經紀開戶業務，定期定額(股)服務由國泰綜合證券提供。
剛出社會的時候，很常在各種 Podcast 或 YouTube 甚至是在朋友間聊天，都會聽到各種市場動態、理財話題，像是：聯準會降息或是近期哪些科
書名: 化學課
作者: 邦妮．嘉姆斯
譯者: 白水木
出版社: 漫遊者文化
出版日期: 2022/09/05
評分: 🌕🌕🌕🌕🌕 (滿分五分🌕)
這本書，讓我看到了1960年代女性的困難，聰明又美麗的女人尤其困難。伊莉莎白是一個非常有才華的科學家，在那個女性地位極低的時代，不管她做
電影跟後起之秀的電視，對化學知識的傳播，有時候比老師說破了嘴還有用。
電影是拜化學所生，這句話並不誇張，要不是化學家發明了塑膠，也就不會有電影這種大部分的人都喜愛的流行娛樂的存在了。賽璐珞是歷史上第一款半人工合成的塑膠，之所以說半人工，是因為這種塑膠裡面含有樟腦、纖維素等來自植物的原料的緣故。十九
空氣產品公司是一家美國化學工業公司，主要業務是銷售工業氣體和化學物質。該公司總部設在美國賓夕法尼亞州阿倫敦。空氣化工是利哈伊谷地區的第三大雇主。 維基百科
在工業氣體銷售商下調其財年收益預期後，空氣產品與化工公司的股票週一大幅下跌。
放了兩個月的假，久沒見面的同學一打開話匣子，一定講得沒完沒了，因此最容易捕捉到大家暢談的共同話題。這個時候，帶他們寫《國語日報》的長期徵稿題目〈熱門話題〉再適合不過了。
許多家長求學時代的惡夢，即將在各位的寶貝身上降臨。呃，並沒有。108課綱後已經修改了，筆者遇到一堆老師抱怨，不知道怎麼教。因為呢，計算的部分幾乎都拿掉了，只剩下非常簡單的概念計算，以及了解什麼是電化學這些東西。
世事就是這麼神奇，就在我的行動打鐵可課走到第七站，我在台東太麻里看著美麗的日落時接到一通來電：去年曾教學過的雲林潮厝華德福學校問我有沒有興趣到他們的學校，用9週的時間帶孩子們了解打鐵這個技藝......那個當下我便明白：時候到了。
我慢慢可以理解這些考上台成清交的學生為什麼會有那麼大的比例感到迷惘，迷失，甚至是試圖自殺。
學生為什麼會迷惘？為什麼會失去動力？長官推動的改革只是觸媒與提供動機，最終還是有賴各系的所有老師一起動起來才行。
因為，我們雖是研究學者，但更重要的，我們是老師。
「照片取自網路」
玫瑰鹽盤鹽燈，符合人體工學，可以溫暖手腳、熱敷穴道，讓身心健康舒展，亦可當鹽燈使用，也可除濕淨化空氣。
產品規格：直徑約22cm 重約2kg
產品內容：巴基斯坦玫瑰鹽盤鹽燈＋實心紅木底座＋電線組（可微調）乙組
訂購網址👉https://www.salt-king.com/buy/main_prod
*合作聲明與警語：
本文係由國泰世華銀行邀稿。
證券服務係由國泰世華銀行辦理共同行銷證券經紀開戶業務，定期定額(股)服務由國泰綜合證券提供。
剛出社會的時候，很常在各種 Podcast 或 YouTube 甚至是在朋友間聊天，都會聽到各種市場動態、理財話題，像是：聯準會降息或是近期哪些科
書名: 化學課
作者: 邦妮．嘉姆斯
譯者: 白水木
出版社: 漫遊者文化
出版日期: 2022/09/05
評分: 🌕🌕🌕🌕🌕 (滿分五分🌕)
這本書，讓我看到了1960年代女性的困難，聰明又美麗的女人尤其困難。伊莉莎白是一個非常有才華的科學家，在那個女性地位極低的時代，不管她做
電影跟後起之秀的電視，對化學知識的傳播，有時候比老師說破了嘴還有用。
電影是拜化學所生，這句話並不誇張，要不是化學家發明了塑膠，也就不會有電影這種大部分的人都喜愛的流行娛樂的存在了。賽璐珞是歷史上第一款半人工合成的塑膠，之所以說半人工，是因為這種塑膠裡面含有樟腦、纖維素等來自植物的原料的緣故。十九
空氣產品公司是一家美國化學工業公司，主要業務是銷售工業氣體和化學物質。該公司總部設在美國賓夕法尼亞州阿倫敦。空氣化工是利哈伊谷地區的第三大雇主。 維基百科
在工業氣體銷售商下調其財年收益預期後，空氣產品與化工公司的股票週一大幅下跌。
放了兩個月的假，久沒見面的同學一打開話匣子，一定講得沒完沒了，因此最容易捕捉到大家暢談的共同話題。這個時候，帶他們寫《國語日報》的長期徵稿題目〈熱門話題〉再適合不過了。
許多家長求學時代的惡夢，即將在各位的寶貝身上降臨。呃，並沒有。108課綱後已經修改了，筆者遇到一堆老師抱怨，不知道怎麼教。因為呢，計算的部分幾乎都拿掉了，只剩下非常簡單的概念計算，以及了解什麼是電化學這些東西。
世事就是這麼神奇，就在我的行動打鐵可課走到第七站，我在台東太麻里看著美麗的日落時接到一通來電：去年曾教學過的雲林潮厝華德福學校問我有沒有興趣到他們的學校，用9週的時間帶孩子們了解打鐵這個技藝......那個當下我便明白：時候到了。
我慢慢可以理解這些考上台成清交的學生為什麼會有那麼大的比例感到迷惘，迷失，甚至是試圖自殺。
學生為什麼會迷惘？為什麼會失去動力？長官推動的改革只是觸媒與提供動機，最終還是有賴各系的所有老師一起動起來才行。
因為，我們雖是研究學者，但更重要的，我們是老師。
「照片取自網路」
玫瑰鹽盤鹽燈，符合人體工學，可以溫暖手腳、熱敷穴道，讓身心健康舒展，亦可當鹽燈使用，也可除濕淨化空氣。
產品規格：直徑約22cm 重約2kg
產品內容：巴基斯坦玫瑰鹽盤鹽燈＋實心紅木底座＋電線組（可微調）乙組
訂購網址👉https://www.salt-king.com/buy/main_prod