Studiul termodinamic al reacției de formare al acidului iodhidric HI

1. INTRODUCERE

Chimia fizica este o ramura a chimiei, alaturi de chimia organica, chimia macromoleculara si chmia analitica.Aceasta are rolul de generalizare si ordonare a cunostintelor acumulate calitativ in chimiile preparative.

Termodinamica studiaza caracterizarea energetica a sistemelor si proceselor fizico-chimice, determinarea probabilitatii de reactie a substantelor, determinarea constantelor de echilibru precum si metodele de determinare a caracteristicilor termice a substantelor.

Hidrogenul este elementul chimic în tabelul periodic al elementelor cu simbolul H și numărul atomic 1. Este un gaz ușorinflamabil, incolor, insipid, inodor, iar în natură se întâlnește mai ales sub formă de moleculă diatomică, H2. Având masa atomică egală cu 1,00794 u.a.m. , hidrogenul este cel mai ușor element chimic. Etimologic, cuvântul hidrogen este o combinație a două cuvinte grecești, având semnificația de „a face apă”.

Hidrogenul elementar este principala componentă a Universului, având o pondere de 75% din masa acestuia. În starea deplasmă, se găsește ca element majoritar în alcătuirea stelelor. Hidrogenul elementar este foarte puțin răspândit pe Pământ.

Pentru necesități industriale există diferite procedee de fabricație, puse la punct din punct de vedere tehnologic sau aflate în fază de laborator. Hidrogenul poate fi obținut prin electroliza apei, procesul necesitând costuri mai mari decât cel de producere prin procesarea gazelor naturale. Cel mai răspândit izotop al hidrogenului este protiul, care este alcătuit dintr-un singur proton în nucleu și un electron în învelișul electronic. În compușii ionici poate avea sarcină negativă (anion cunoscut sub numele de hidrură, H-) sau sarcină pozitivă H+(cation). Hidrogenul formează compuși chimici cu majoritatea elementelor din sistemul periodic și este prezent în apă și în mulți dintre compușii organici. Are un rol important în reacțiile acido-bazice, acestea bazându-se pe schimbul de protoni între molecule. Fiind singurul atom pentru care soluția analitică a ecuației lui Schrödinger este pe deplin cunoscută, prezintă un rol major în fundamentarea teoriei mecanicii cuantice.

Hidrogenul este un gaz puternic reactiv și își găsește aplicații datorită capacității sale chimice de reducător. Hidrogenul se folosește în industria petrochimică la producerea benzinelor, în industria chimico-alimentară pentru hidrogenarea grăsimilor (de exemplu producerea margarinei), în prelucrările mecanice ale metalelor și în tratamentul termic al acestora.

Hidrogenul reprezintă o alternativă pentru înlocuirea benzinei drept combustibil pentru vehiculele echipate cu motoare cu ardere internă. Avantajele sale principale constau în faptul că este ecologic, din arderea sa rezultând vapori de apă, iar randamentul termic al motoarelor cu hidrogen este ridicat. Dezavantajele constau în pericolul mare de explozie, dificultatea stocării în vehicul și lipsa unor rețele de stații de alimentare cu hidrogen. Una dintre cele mai promițătoare soluții tehnice o reprezintă conversia directă a energiei chimice din hidrogen în electricitate, prin intermediul pilelor de combustie.

Iodul (greacă ιώδης, iodes, însemnând „violet”) este un element chimic, notat cu simbolul I, cu numărul atomic 53. Are un singur izotop natural stabil, cu masa atomică relativă 127, al cărui nucleu conține 74 de neutroni.

Iodul este al doilea element dintre grupa halogenilor, posedă o reactivitate slabă și o electropozitivitate ridicată. Ca substanță elementară, la fel ca toți halogenii, iodul prezintă moleculă diatomică (I2).

Datorită proprietăților sale chimice, iodul este un agent bactericid, sporicid, protoacid, cisticid și virucid, aspecte care îi conferă aplicabilitate în diverse domenii științifice și tehnice. Iodul și compușii lui sunt folosiți în medicină, fotografieși industriavopselelor. Este un element chimic cu o abundență relativ redusă în sistemul Solar și în scoarța terestră. Iodurile sunt foarte slab solubile în apă, totuși, elementul este prezent într-o concentrație mai mare în apa mărilor, aspect ce explică dependența de iod a metabolismului animalelor și a unor plante, fiind cel mai greu element asimilabil de către organismele vii (doartungstenul este mai greu, fiind întâlnit în enzimele unor bacterii). A fost descoperit în 1811 de către Courtois în cenușaplantelor marine. Gay-Lussac constată analogia lui cu clorul și îl numește iod, datorită vaporilor săi violeți.

Iodul este un oligoelement esențial pentru organismul uman, fiind indispensabil pentru sinteza hormonilor tiroidieni. Carența sau excesul de iod au efecte nocive asupra organismului. Carența cronică de iod determină scăderea sintezei de hormoni tiroidieni, cu gușă endemică și manifestări clinice de hipotiroidie (mixedem, nanism tiroidian, cretinism etc.), iar excesul de iod determină manifestări de hipertiroidie (exoftalmie, iritabilitate, hiperfagie, tulburări de ritm cardiac etc.).