Volume 1

Problem solving Perché l aggiunta di acido solforico (H2SO4) all acqua provoca un riscaldamento della soluzione? cambiamenti e trasformazioni, allora possiamo definire una reazione un sistema reazione . Quando un sistema reazione cede calore all ambiente esterno si ha una reazione esotermica, se invece acquista calore la reazione è endotermica. L entità del flusso di calore ceduto o acquistato dal sistema reazione dipende dal suo contenuto termico o entalpia. Entalpia = calore totale o contenuto termico di un sistema termodinamico. In una reazione esotermica, l entalpia del sistema reazione diminuisce; questo è evidente perché una reazione esotermica cede calore all ambiente esterno, quindi il suo contenuto termico diminuisce, cioè l entalpia (contenuto termico) dei reagenti è maggiore di quella dei prodotti che si ottengono dalla reazione. Questa situazione è rappresentata dalla combustione del metano (reazione 13.1). La combustione del metano è caratterizzata da una variazione di entalpia di questo tipo: i prodotti (CO2 e H2O) possiedono un entalpia minore di quella dei reagenti (CH4 e O2). Usando il simbolo H per indicare l entalpia, per una reazione esotermica si ha: Figura 13.3. Quando il ghiaccio o la neve si sciolgono o evaporano (passaggio di stato), la temperatura atmosferica si raffredda in quanto il calore è stato impegnato per evaporare e sciogliere. H = (Hprodotti Hreagenti) 0 In altre parole, quando avviene una reazione esotermica aumenta il calore nell ambiente circostante e diminuisce il calore (contenuto termico) del sistema reazione . In una reazione endotermica, l entalpia del sistema reazione aumenta; ciò è evidente perché una reazione endotermica acquista calore dall ambiente esterno, quindi il suo contenuto termico aumenta: in pratica l entalpia (contenuto termico) dei reagenti è minore di quella dei prodotti che si ottengono dalla reazione. Questa situazione è rappresentata dalla fusione del ghiaccio (Fig. 13.2) e dalla reazione 13.2. Quindi, per una reazione endotermica si ha: H = (Hprodotti Hreagenti) > 0 (positivo) Per una reazione endotermica H è maggiore di zero, quindi il flusso di calore vero è il sistema reazione, ciò significa che l entalpia dell ambiente esterno diminuisce: H amb < 0. In altre parole, quando avviene una reazione endotermica diminuisce il calore dell ambiente circostante e aumenta il calore (contenuto termico) del sistema reazione . 13. 2 Le tre leggi della termochimica H Prima legge della termochimica: in una reazione esotermicha ( negativo) il valore di H è direttamente proporzionale alla quantità dei reagenti che reagiscono e dei prodotti che si formano. Questa regola vuol dire che il calore svolto dalla combustione del metano, reazione 13.1, è direttamente proporzionale alla quantità di metano bruciato: cioè se una mole di metano produce 890 kJ (chilojoule), ciò vuol dire che il H per mole di metano bruciato è 890 kJ: 176