Джоуль на моль

Производная единица измерения энергии в системе СИ на количество материала

Джоуль на моль (обозначение: Дж·моль ^-1 или Дж/моль) — это единица энергии на количество вещества в Международной системе единиц (СИ), где энергия измеряется в джоулях , а количество вещества равно измеряется в молях .

Это также производная единица молярной термодинамической энергии в системе СИ , определяемая как энергия, равная одному джоулю в одном моле вещества. ^{[1] [2]} Например, свободная энергия Гиббса соединения в области термохимии часто измеряется в килоджоулях на моль (обозначение: кДж·моль ^-1 или кДж/моль), при этом 1 кДж = 1000 джоулей. . ^[3]

Физические величины, измеряемые в Дж·моль ^-1, обычно описывают количество энергии, передаваемой во время фазовых превращений или химических реакций . Деление по количеству молей облегчает сравнение процессов, в которых задействованы разные количества материала, а также аналогичных процессов, в которых участвуют разные типы материалов. Точное значение такой величины зависит от контекста (о каких веществах идет речь, обстоятельств и т. д.), но единица измерения используется специально для описания определенных существующих явлений, например, в термодинамике именно единица измерения описывает молярная энергия. ^[4]

Так как 1 моль = 6,02214076 × 10²³ частицы (атомы, молекулы, ионы и т. д.), 1 джоуль на моль равен 1 джоулю, разделенному на 6,02214076×10.²³ частицы, ≈1,660539 × 10 ^-24 джоуля на частицу. Это очень небольшое количество энергии часто выражается в еще более крупных единицах, таких как кДж·моль ^-1 , из-за типичного порядка величины изменений энергии в химических процессах. Например, теплота плавления и испарения обычно составляет порядка 10 кДж·моль ^-1 , энергия связи - порядка 100 кДж·моль ^-1 , а энергия ионизации - порядка 1000 кДж·моль ^-1 . ^[5] По этой причине в области химии принято количественно определять энтальпию реакции в единицах кДж·моль ^-1 . ^[6]

Другими единицами, которые иногда используются для описания энергетики реакции, являются килокалории на моль (ккал·моль ^-1 ), электрон-вольты на частицу (эВ) и волновые числа в обратных сантиметрах (см ^-1 ). 1 кДж·моль ⁻¹ примерно равен 1,04 × 10^-2 эВ на частицу, 0,239  ккал·моль ^-1 или 83,6 см ^-1 . При комнатной температуре (25  °C или 298,15  К ) 1 кДж·моль ^-1 примерно равен 0,4034 . ${\displaystyle k_{B}T}$

Рекомендации

1. «Что означает Джоуль на моль? Определение, значение и смысл» . www.tititudorancea.com . Проверено 5 июня 2020 г.
2. «Калориметрия и молярная энтальпия» . Проверено 5 марта 2021 г.
3. «Единицы термохимических расчетов - AP Central | Совет колледжа» . apcentral.collegeboard.org . Проверено 21 мая 2023 г.
4. МакГлашан, ML (31 октября 2007 г.). Химическая термодинамика: Том 1. Королевское химическое общество. ISBN 978-1-84755-582-3.
5. Шредер, Дэниел (1999). Введение в теплофизику . ISBN 978-0201380279.
6. «5.4: Энтальпия реакции». Химия LibreTexts . 18 ноября 2014 г. Проверено 21 мая 2023 г.