Τί είναι η Ενθαλπία και πως παρουσιάζεται στις χημικές αντιδράσεις χημεία γ λυκείου

 Η ενθαλπία είναι μια θερμοδυναμική ιδιότητα που εκφράζει την ποσότητα θερμότητας που απορροφάται ή εκλύεται σε μία διαδικασία υπό σταθερή πίεση. Είναι το σύνολο της εσωτερικής ενέργειας ενός συστήματος και του γινομένου της πίεσης και του όγκου του. Συμβολίζεται συνήθως με το γράμμα 

$HH$ και ορίζεται ως:

$$H=U+PVH\; =\; U\; +\; PV$$

όπου:

• $HH$ είναι η ενθαλπία,

• $UU$ είναι η εσωτερική ενέργεια,

• $PP$ είναι η πίεση,

• $VV$ είναι ο όγκος.

Η ενθαλπία είναι χρήσιμη για την περιγραφή των ενεργειακών αλλαγών σε χημικές αντιδράσεις και άλλες φυσικές διαδικασίες.

Ας δούμε δύο παραδείγματα ενθαλπίας σε χημικές αντιδράσεις, μία εξώθερμη και μία ενδόθερμη:

Εξώθερμη Χημική Αντίδραση

Καύση του Μεθανίου:

$$C{H}_4+2O_2\to C{O}_2+2H_{2}O+Q \text{θερμ}\acute{\text{ο}}\text{τητα}CH\_4\; +\; 2O\_2\; \backslash rightarrow\; CO\_2\; +\; 2H\_2O\; +\; \backslash text\{\theta \epsilon \rho \mu ό\tau \eta \tau \alpha \}$$

Σε αυτή την αντίδραση, το μεθάνιο ($C{H}_{4}CH\_4$) καίγεται παρουσία οξυγόνου ($O_{2}O\_2$) για να παράγει διοξείδιο του άνθρακα ($C{O}_{2}CO\_2$) και νερό ($H_{2}OH\_2O$), εκλύοντας θερμότητα. Η θερμότητα που εκλύεται κατά τη διάρκεια της αντίδρασης είναι αποτέλεσμα της ενθαλπίας της αντίδρασης, και η ενέργεια που απελευθερώνεται δείχνει ότι η αντίδραση είναι εξώθερμη.

Ενδόθερμη Χημική Αντίδραση

Αντίδραση Θερμικής Διάσπασης Ασβεστόλιθου:

$$CaC{O}_3\to CaO+C{O}_2+\text{ Q θερμ}\acute{\text{ο}}\text{τητα (απορροφ}\acute{\text{α}}\text{ται)}CaCO\_3\; \backslash rightarrow\; CaO\; +\; CO\_2\; +\; \backslash text\{\theta \epsilon \rho \mu ό\tau \eta \tau \alpha \; (\alpha \pi o\rho \rho o\phi ά\tau \alpha \iota )\}$$

Σε αυτή την αντίδραση, ο ασβεστόλιθος ($CaC{O}_{3}CaCO\_3$) θερμαίνεται και διασπάται σε οξείδιο του ασβεστίου ($CaOCaO$) και διοξείδιο του άνθρακα ($C{O}_{2}CO\_2$), απορροφώντας θερμότητα από το περιβάλλον. Η θερμότητα που απορροφάται είναι αποτέλεσμα της ενθαλπίας της αντίδρασης, και η ενέργεια που απορροφάται δείχνει ότι η αντίδραση είναι ενδόθερμη.