Reaktionsentalpi ΔH (kJ/mol)

Kemi A · STX · A-niveau · Termodynamik og kinetik

🧪 Reaktionsentalpi ΔH (kJ/mol)

Reaktionsentalpi ΔH (i kJ/mol) er varmeudvekslingen i en kemisk reaktion ved konstant tryk.

Definition: ΔH = H_produkter − H_reaktanter.

Fortegn: ΔH < 0 = eksoterm reaktion (varme afgives, omgivelserne bliver varme — fx forbrænding, neutralisation). ΔH > 0 = endoterm (varme optages, omgivelserne bliver kolde — fx fotosyntese, fordampning).

Eksempler

Forbrænding af methan: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, ΔH = -890 kJ/mol (eksoterm). Sublimation af CO₂: CO₂(s) → CO₂(g), ΔH = +25 kJ/mol (endoterm).

Standard dannelsesentalpi ΔH°_f: entalpi for dannelse af 1 mol stof fra grundstoffer i deres referencetilstand ved 25 °C, 1 atm. ΔH°_f af grundstof i referencetilstand = 0 (per definition). Tabelvarianter findes i Databogen.

Hess' lov: ΔH_total er uafhængig af reaktionsvejen — kun afhængig af start- og sluttilstand. Tillader beregning af reaktionsentalpi via summer af kendte reaktioner.

Beregningseksempel: ΔH_reaktion = Σ ΔH°_f(produkter) − Σ ΔH°_f(reaktanter). For C(s) + O₂(g) → CO₂(g): ΔH = -393,5 - (0+0) = -393,5 kJ/mol (eksoterm).

Bond-energier: alternativ tilgang — ΔH ≈ Σ E_brudte_bindinger - Σ E_dannede_bindinger.

Kalorimetri: eksperimentel måling af ΔH via temperaturændring i kalorimeter (q = m·c·ΔT, hvor c = specifik varmekapacitet).

Læringsmål

• Definere reaktionsentalpi ΔH som varmeudveksling ved konstant tryk
• Skelne mellem eksoterme (ΔH<0) og endoterme (ΔH>0) reaktioner ud fra fortegn
• Anvende standard dannelsesentalpier ΔH°_f til at beregne ΔH for en reaktion
• Anvende Hess' lov til at beregne ΔH via en sum af kendte reaktioner
• Beregne ΔH eksperimentelt via kalorimetri (q = m·c·ΔT)

Sådan kan du arbejde med emnet

• Forklar, hvad reaktionsentalpien ΔH fortæller om en reaktion
• Beregn ΔH for en reaktion ud fra givne bindingsenergier
• Forklar, hvad det betyder, hvis ΔH er negativ eller positiv

Eksperiment-forslag

• Mål ΔH for opløsning af NaOH i vand vha. et simpelt kalorimeter (kop + termometer), og beregn ΔH per mol.
• Beregn ΔH for forbrænding af methan ud fra ΔH°_f-værdier i Databogen, og sammenlign med tabelværdien -890 kJ/mol.
• Tegn et energidiagram for en eksoterm og en endoterm reaktion.
• Forklar hvorfor sublimation af CO₂ (tøris) er endoterm, og brug det til at forklare køleeffekten.

Brobygning

Reaktionsentalpi er grundbegrebet for Hess' lov og energiberegninger i resten af kategorien.