Thermochemie

Thermochemie begon met twee ideeën:

1. Lavoisier en Laplace's wet (1780): De energieverandering voor elke transformatie is gelijk en tegengesteld aan de energieverandering voor het omgekeerde proces.
2. Hess' wet (1840): De energieverandering voor elke transformatie is hetzelfde, of het nu gaat in één stap of in vele.

Deze ontdekkingen kwamen voor de eerste wet van de thermodynamica (1845). Ze hielpen wetenschappers deze wet te begrijpen.

Edward Diaz en Hess onderzochten specifieke warmte en latente warmte. Joseph Black ontwikkelde het concept van latente energieveranderingen.

Gustav Kirchhoff liet in 1858 zien dat verandering in de hitte van de reactie wordt veroorzaakt door het verschil in warmtecapaciteit tussen producten en reactanten: ∂ Δ H ∂ T = Δ C p {\\\\Delta H} \over partiële T==Delta C_{p} . De integratie van deze vergelijking maakt het mogelijk om de warmte van de reactie bij de ene temperatuur te evalueren aan de hand van metingen bij een andere temperatuur.

Het meten van warmteveranderingen wordt calorimetrie genoemd. Het meet de warmte van chemische reacties of fysieke veranderingen. Een calorimeter, een apparaat voor calorimetrie, is meestal een gesloten kamer.

Calorimetrie heeft deze stappen: Scheikundigen laten de verandering in de kamer gebeuren. De temperatuur van de kamer wordt gemeten met behulp van een thermometer of thermokoppel. De temperatuur wordt uitgezet tegen de tijd om een grafiek te geven. Scheikundigen gebruiken de grafiek om fundamentele hoeveelheden te berekenen.

Moderne calorimeters hebben kleine computers die de temperatuur meten en snel de berekende gegevens geven. Een voorbeeld is een differentiële scancalorimeter (DSC).

Verschillende thermodynamische definities zijn zeer nuttig in de thermochemie. Een "systeem" is het specifieke deel van het universum dat wordt bestudeerd. Alles buiten het systeem wordt beschouwd als de omgeving of de omgeving. Een systeem kan dat zijn:

• een geïsoleerd systeem - wanneer het geen energie of materie kan uitwisselen met de omgeving, zoals bij een geïsoleerde bomcalorimeter;
• een gesloten systeem - wanneer het energie kan uitwisselen, maar niet van belang is voor de omgeving, zoals bij een stoomstraler;
• een open systeem - als het zowel materie als energie kan uitwisselen met de omgeving, een pot met kokend water bijvoorbeeld.

Een systeem ondergaat een "proces" wanneer een of meer van zijn eigenschappen (kenmerken) veranderen. Een proces heeft betrekking op (verbindt zich met) de verandering van toestand. Een isothermisch (zelfde temperatuur) proces vindt plaats wanneer de temperatuur van het systeem gelijk blijft. Een isobarisch (zelfde druk) proces vindt plaats wanneer de druk van het systeem gelijk blijft. Een adiabatisch (geen warmte-uitwisseling) proces vindt plaats als er geen warmte wordt verplaatst.

• Belangrijke publicaties in de thermochemie
• Isodetische reactie
• Principe van maximaal werk
• Reactie Calorimeter
• Thomsen-Berthelot-principe
• Julius Thomsen
• Thermodynamische databanken voor zuivere stoffen
• Calorimetrie
• Thermische fysica