thermohemija - university of belgrade. predavanje fh.pdf · prenos toplote u endotermalnom procesu,...
TRANSCRIPT
![Page 1: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/1.jpg)
Thermohemija
Energija
Prvi zakon termodinamike
Entalpija / kalorimetrija
Hess-ov zakon Kirchoff-ov zakon
![Page 2: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/2.jpg)
T(sistema) rasteT (okruženja) opada
Prenos toplote
U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosisa toplijeg objekta (okruženja) na hladniji sistem.
![Page 3: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/3.jpg)
T(sistema) opadaT(okruženja) raste
Prenos toplote
U egzotermalnom procesu, toplota se prenosiiz toplijeg SISTEMA u hladnije OKRUŽENJE.
![Page 4: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/4.jpg)
Zn(s) + 2H+(aq) Zn2+(aq) + H2(g)
U toku hemijske reakcije se može apsorbovati (trošiti) ilioslobadjati (davati) tolota.
Medjutim u toku hemijskih reakcija se takodje može vršiti rad.
Ako je pritisak konstantan
VPwSistem vrši rad!
![Page 5: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/6.jpg)
![Page 7: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/7.jpg)
Entalpija je funkcija stanja definisana sa:
H = U + PV
Na konstantnom pritisku promena entalpije je:
H = H2 - H1 = U2 + PV2 - (U1 + PV1)
H = U + P V
Iz prvog zakona : U = Q - P V
H = Qp (konstantnom P)
Entalpija je tolota razmenjena izmedju sistema i okoline pri konstantnom pritisku
![Page 8: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/8.jpg)
RTnUH
P
RTn
P
nRTV
VPUH
g
g
Prethodna jednačina znači da se promenaunutrašnje energije i promena entalpije sistemarazlikuju značajno samo kada u reakciji dolazi dopromene broja molova kada u reakcijiučestvuju gasovi bilo kao reaktanti, ili kaoprodukti.
Veza U i H
![Page 9: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/9.jpg)
CH4 (g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (g) + Q (-802,3 kJ/mol)
Q + H2O (s) H2O (l).
Većina hemijskih reakcija odvija se na konstantnompritisku, pa se toplota razmenjena u tim uslovima možeizraziti termodinamičkom funkcijom stanja - entalpijom.
Kako je entalpija funkcija stanja, H zavisi samo odpočetnog i krajnjeg stanja. Takodje, treba napomenuti daje kod mnogih reakcija na P = const, i V = 0, tako da je H= U.
1. u reakciji nema gasova:
2 KOH (aq) + H2SO4 (aq) K2SO4 (aq) + 2H2O (l)
Kako se radi o tečnostima, promena V 0, pa je P V = 0, i H = U.
![Page 10: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/10.jpg)
3. broj molova gasa menja se tokom reakcije, pa P V 0.Medjutim, kako je najčešće qP >> P V H U.
2 H2(g) + O2 (g) 2H2O (g); H - 483.6 kJ; P V = - 2.5 kJ
U = H - P V = - 481,1 kJ H
Za najveći broj hemijskih reakcija može sepouzdano uzeti vrednost H kao jednaka ilipribližno jednaka U.
2. broj molova reaktanata jednak je broju molova produkata ugasnoj reakciji:
N2(g) + O2 (g) 2 NO (g) V = 0, P V = 0 H = U.
![Page 11: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/11.jpg)
CaO(s) + CO2(g) CaCO3(s) rxnHo = -178.3kJmol-1
Entalpija je ekstenzivna veličina, pa je promena entalpije H direktno proporcionalna količini supstance!
Promena entalpije hemijske reakcije prikazuje se entalpijskim dijagramom
![Page 12: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/12.jpg)
Standardne entalpije nastajanja supstanci: toplotanastanka jednog jedinjenja jeste povećanje toplotnogsadržaja H kada se nagradi 1 mol supstance iz njenihelemenata.
Dogovorno je uzeto da je: Toplotni sadržaj jednogjedinjenja jednak njegovoj toploti postojanja.
C (s) + O2 (g) = CO2 (g) H = - 393.5 kJ/mol=-94 kcal/mol
H = U + P V U = H - P V; U = H - PV = H -RT ng.
Ovde je - promena broja molova, a ng - promena brojamolova gasnih učesnika reakcije. Kako je u ovoj reakciji, ng = 0
H = U.
Promena Standardne Enthalpije, odnosno, H0, jepromena entalpije za proces u kome se i reaktanti iprodukti nalaze u svojim standardnim stanjima (STP).
![Page 13: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/13.jpg)
izračunavanje toplote nastanka metana iz ugljenika i vodonika:
Cgrafit + 2 H2 (g) CH4 (g) H = - 74.8 kJ
Znamo toplote nastanka CO2 i H2O (toplotni sadržaji elemenata - C, Oi H su jednaki 0 !), a takodje i toplotu rekacije izmedju metana ikiseonika:
a) Cgrafit + O2 (g) CO2(g) H = - 393.5 kJ
b) H2 (g) + 1/2 O2 (g) H2O (l) H = - 285.8 kJ
c) CH4 (g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (l) H = - 890.36 kJ
Kombinacijom: (a) + 2(b) - (c),dobija se da je H za traženu reakciju -74.8 kJ.
![Page 14: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/14.jpg)
C(s, graphite) + O2(g) CO2(g) Hf0 = - 393.51 kJ mol-1
Standardne Entalpije Formiranja
C(s, graphite) + 2H2(g) CH4(g) Hf0 = - 74.81 kJ mol-1
½ N2(g) + 3/2 H2(g) NH3(g) Hf0 = - 46.11 kJ mol-1
(1/2) N2(g) + (1/2) O2(g) NO(g) Hf0 = + 33.18 kJ mol-1
![Page 15: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/15.jpg)
2. Toplota sagorevanja: promena toplotnog sadržaja kojaprati potpuno sagrevanje jednog mola nekog jedinjenja:
3. Toplota topljenja: promena toplotnog sadržaja kojaprati topljenje jednog mola čvrste supstance.
4. Toplota isparavanja: promena toplotnog sadržaja kojaprati isparavanje jednog mola čvrste supstance.
5. Toplota hidrogenacije: promena toplotnog sadržaja kojaprati prevodjenje jednog mola nezasiććenog ugljovodonika uodgovarajuće zasićeno jedinjenje pomoću gasovitogvodonika:
![Page 16: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/16.jpg)
Energy
H2O(s)
Endothermic
Hfinal > Hinitial
H2O(l)
H = Hfinal – Hinitial
H2O(s) → H2O(l) ΔH = + 6.01 kJ mol-1
![Page 17: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/17.jpg)
Energy
H2O(s)
Exothermic
Hfinal < Hinitial
H2O(l)
H = Hfinal – Hinitial
H2O(l) → H2O(s) ΔH = - 6.01 kJ mol-1
![Page 18: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/19.jpg)
Odakle potiče toplota reakcije?
Kada raguje 2 g H2 i 16 g O2 nastaje 18 g vode i oslobadja se 242kJ toplote. Pitanje je: odakle potiče ova energija?
Energija nastala tokom stvaranja jednog mola vode nastala je kaotransformisana energija iz unutrašnje energije reaktanata, vodonika ikiseonika.
Unutrašnja energija čestica: U = Ekinetičko + Epotencijalno
Dakle, kada se stvara voda u reakciji:
H2 + 1/2 O2 H2O
E1 E2 i E1 > E2
Pitanje je: koji delovi unutrašnje energije sistema su odgovorniza promenu u energiji koja se javlja tokom hemijske reakcije(odnosno za QP = H)?
![Page 20: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/20.jpg)
Energija koja se oslobadja ili apsorbuje tokom hemijskepromene potiče od razlike potencijalne energije EPmedjuatomskih (unutarmolekulskih) veza reaktanata iprodukata.
Hemijska reakcija je proces u kome se hemijske veze u molekulimareaktanata kidaju (potrebna je energija E1), a veze u novimmolekulima, produktima nastaju (oslobadja se energija E2).
Kada je E2 >E1, reakcija je egzotermna.
U = EK trans + EK rot + EK vib + EP(atom) + EP(nukleus) + EP (bond)
Kako je kineticka energija EK T, na T = const EK 0.
![Page 21: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/21.jpg)
Stehiometrija termohemijske jednačine
Pomoću termohemijskih jednačina se predstavljaju termohemijskepromene.
Postoje 2 pravila:
1. H je iste vrednosti ali suprotnog znaka za reakciju u suprotnomsmeru.
2. Veličina H je proporcionalna količini susptance.
H2 (g) + 1/2O2 (g) H2O (l) H = - 286 kJ/mol
2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (l) H = - 572 kJ/mol
2H2O (l) 2H2 (g) + O2 (g) H = + 572 kJ/mol
![Page 22: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/22.jpg)
H isparavanja:
Promena entalpije potrebna da jedan mol supstance ispari na tački ključanja pri pritisku od 1 atm.(+40.66 kJmol-1 at 373K za vodu ) endoterman
H topljenja :
Promena entalpije potrebna da se jedan mol čiste supstance istopi na tački topljena pri pritisku od 1 atm. (+6.01 kJmol-1 at 273K za led) endoterman
![Page 23: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/24.jpg)
Hesov zakon sumiranja toplota
Promena entalpije ukupnog hemijskogprocesa je suma entalpija u pojedinačnimprocesima.
Promena toplote u hemijskoj reakciji jeista nezavisno od toga da li se reakcijadešava u jednom ili više stupnjeva.
![Page 25: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/25.jpg)
Posledica činjenice da je entalpija funkcija stanja(ne zavisi od prethodnog stanja sistema) je da se:
može se odrediti promena entalpije H za složenureakciju bez razmatranja kako se reakcija odvilau realnosti.
Termohemijske jednačine se mogu sabirati ioduzimati, pa se entalpija velikog broja hemijskihreakcija može izračunati bez meranja.
Ovo je posebno važno kada su u pitanju složenereakcije, kao i reakcije koje se odvijaju unepovoljnim eksperimentalnim uslovima.
![Page 26: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/26.jpg)
C + O2 CO2
H = -393.5 kJ
C+ ½ O2 CO
H = -110.5 kJ
CO (g) ½ O2
CO2
H = -283.0 kJ
-110.5 + (-283) =
393.5 kJ/mol
![Page 27: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/27.jpg)
Izračunavanje H za reakciju kod koje se tavrednost teško meri, iz poznatih vrednosti, kadaznamo H za neke druge reakcije.
![Page 28: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/28.jpg)
Hess-ov zakon
rxnHo = Hoproducts - Ho
reactants
Promena entalpije ukupnog hemijskog procesa je suma entalpija u pojedinačnim procesima.
![Page 29: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/29.jpg)
-C = HA-B + HB-C AB
C
AC
reactants A
products C
Ako je reakcija zbir dvereakcije tada je promenaentalpije u toku zbirnereakcije zbir promenaentalpije komponenatareakcije.
Hess-ov zakon
![Page 30: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/30.jpg)
U = q - P V
pri konstantnoj
zapremini V=0!Tako da je
U = q
Kalorimetrija - Promena unutrašnje energije se može meriti kalorimetrijski
![Page 31: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/31.jpg)
H = ΔQ ∞ ΔT
H = ΔQ = const ΔT
H =ΔQ = C ΔT
Promena enthalpije
Promena temperature
Tolotni kapacitet
H = ΔQ = m Cspec ΔT
C = m Cspec Cspec = specifični toplotni kapacitet
![Page 32: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/32.jpg)
Specifični tolotni kapacitet
Sposobnost supstance da primi toplotu
Cspec = J g-1 K-1
Količina energije (J) potrebna da se 1g supstance zagreje za 1 K
![Page 33: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/34.jpg)
Al C Fe Cu Au NH3 H2O C2H5OH drvo staklo
0.9 0.71 0.45 0.387 0.129 4.7 4.184 2.46 1.76 0.84
![Page 35: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/35.jpg)
I H1 + T CPB II H2 + T CPA
H1 = (HB - HA)T1; H2 = (HB - HA)T2
H1 + T CPB = H2 + T CPA
Kirhoff-ov zakon - uticaj temperature na toplotureakcije
H H
TC C C
H
TC
PB PA P
P
P
2 1
H
T
H
T
H
TP
produkata
P
reak ata
P
tan
H
TC C C
P
P produkti P reak ti P( ) ( )
tan
![Page 36: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/36.jpg)
Za reakciju: nAA + nBB + nCC + … = nLL + nMM + nNN + …
C n C n C n C n CP L P L M P M A P A B P B
[ ( ) ( ) ...] [ ( ) ( ) ...]
H H C dTP
T
0
0
C a bT cT dTP
2 3 ...
C na nb T nc T T T TP
2 2 3... ...
H H T T dT H T T TT
0
2
0
0
2 31 2 1 3... / /
H H T0
![Page 37: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/37.jpg)
Reactants(T2)
Reactants(T1)
Products(T2)
Products(T1)
rH(T1)
rH(T2)
HR HP
rH(T2) = HR + rH(T1) + HP
![Page 38: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/38.jpg)
![Page 39: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/39.jpg)
Three classes of food are carbohydrates, proteins, and fat.
Carbohydrates include starches and sugars. During digestion, they are
converted to simple sugar glucose C6H12O6.
C6H12O6(s) + 6 O2(g) 6 CO2(g) + 6 H2O(l) H = -2803 kJ
Fats belong to the ester family, which is derived from a carboxylic acid
RCOOH and an alcohol ROH. An OH group of the acid is replaced by a
OR’ group of the alcohol. On a mass basis, the heat of combustion of fats (-37.4 kJ/g C39H74O6) is almost twice that of glucose
(-15.56 kJ/g). Therefore, fats are the perfect material for energy storage.
Proteins are polymers of amino acids, and have about the same energy values as
carbohydrates.
Food calories (Cal) 1 Kcal = 1 Cal = 1000 cal = 4.18 kJ
Foods: Fuels for the Body
O
C OH
C
NH2H
H
![Page 40: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/40.jpg)
Energy Content of Foods• Chemical energy in animals is derived from
carbohydrates, fats, and proteins.
Fuel value (kJ/g)
Carbohydrates 17
Fat 38
Protein 17
• Fuel value is usually expressed in kcal or Cal per
serving.
1 Cal = 1 kcal = 4.184 kJ
![Page 41: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/41.jpg)
Energy Content of FoodsIf a person uses about 420 kJ/mi when running, how
many candy bars are required to run three miles?
1 Butterfinger®:
42 g carbohydrates
11 g fat
3 g protein
56 g
710 kJ
420 kJ
50 kJ
1180 kJ
![Page 42: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/42.jpg)
![Page 43: Thermohemija - University of Belgrade. Predavanje FH.pdf · Prenos toplote U endotermalnom procesu, toplota se uvek prenosi sa toplijeg objekta (okruženja)na hladniji sistem. T(sistema)](https://reader033.vdocuments.us/reader033/viewer/2022042914/5f4fa58cf0c5067ff82814fe/html5/thumbnails/43.jpg)
Energy
2 H2(g) + O2(g)
2 H2O(l)
Exothermic
NH4NO3(s) + H2O(l)
NH4NO3(aq)
Endothermic
Hfinal > HinitialHfinal < Hinitial