ΔH la alte temperaturi

ΔH la alte temperaturi

Tabele cu calduri de formare dau date privind valorile la temperatura standard de 25^oC dar adesea este necesar sa cunoastem caldurile de formare pentru alte temperaturi. Daca cunoastem temperaturile de formare la presiune constanta vom putea calcula usor temperaturile de formare pentru alte temperaturi decat cea de 25^oC. Vom utiliza urmatorul lant al rationamentului. Stim ca

  (15.10 a,b,c)

unde ΔC_p^o este definita pentru reactia noastra ipotetica de la inceput (15.1), ca

        (15.11)

Daca pregatim ecuatia (15.10 c) pentru integrare sub forma

        (15.12)

si efectuam integrala rezulta

        (15.13)

Pentru rezultate mai exacte va trebui sa utilizam dependenta de temperatura a caldurii de formare conform ecuatiilor (15.11) si (15.13), dar cel mai adesea putem aproxima caldura de formare drept constanta pentru un anumit domeniu de temperaturi, astfel incat ecuatia (15.13) devine

        (15.14)

Ca un exemplu si exercitiu totodata sa calculam caldura de formare a ecuatiei (15.9) la 95^oC. ΔC_p^o pentru aceasta reactie este data de relatia

  (15.15)

Atunci ecuatia (15.14) va da:

  (15.16)

Sa remarcam faptul ca exista si o alta modalitate de a rezolva aceasta problema. Sa calculam ΔH ^o necesara racirii reactantilor la 25^oC, ΔH ^o reactiei la 25^oC, calcularea ΔH ^o pentru incalzirea produsilor la 95^oC iar ulterior sa le insumam. Deoarece H este o functie de stare ΔH nu depinde de calea urmata de proces. Metoda este deosebit de utila mai ales atunci cand unul din componente sufera modificari de stare, undeva in domeniu de temperatura dat.

De exemplu, sa consideram pentru reactia anterioara o noua temperatura, peste 100^oC. In acest caz va trebui sa luam in considerare si temperatura de vaporizare a apei lichide. Aceasta nu este deloc o chestiune dificila, dar necesita cateva etape in plus, incluzand utilizarea caldurii de vaporizare a apei. Deci daca temperatura reactiei depaseste 100^oC va trebui sa efectuam calculele urmand etapele:

Etapa 1 - racirea reactantilor de la temperatura de reactie la 25^oC,
Etapa 2 - reactia la 25^oC,
Etapa 3 - caldura produsului CO₂ de la 25^oC la temperatura de reactie,
Etapa 4 - caldura apei lichide de la 25^oC la 100^oC,
Etapa 5 - vaporizarea apei la 100^oC,
Etapa 6 - caldura apei sub forma de vapori de la 100^oC la temperatura de reactie.

Caldura reactiei la o temperatura superioara va fi suma ΔH celor sase etape, avand in minte avantajul ca aceasta nu depinde de calea urmata!