Глава 3. Термохимия

3.1. Энтальпия.

Если система характеризуется только одним внешним параметром V, т.е. может совершаться только работа расширения, тогда первый закон может быть записан в виде

Если т.е. тепловой процесс эффекта равен изменению функции состояния. Найдем такую функцию состояния, изменение которой равно тепловому эффекту при постоянном давлении. Для этого выражение для I закона необходимо преобразовать так, чтобы давление находилось под знаком дифференциала. Обратим внимание, что

d (pV) = pdV + Vdp и pdV = = d (pV) – Vdp, а подстановка в выражение для I закона дает

dQ = dU + d (pV) – Vdp = d (U + pV) – Vdp = dH -Vdp

При

Выберем в качестве независимых переменных Т и р, тогда

- отношение приращения независимых переменных является неопределенной величиной, чтобы избежать этого нужно указать конкретный процесс. Если

p = Const, то

Очевидно есть определенная симметрия между U и H

3.2. Теплоты химических реакций. Закон Гесса.

При химических реакциях происходит изменение U, поскольку U продуктовреакцииотличается от U исходных веществ. Пусть

U₂ – внутренняя энергия продуктов реакции

U₁ – внутренняя энергия исходных веществ

ΔU = U₂ –U₁ - изменение U в результате химического процесса. Аналогично для энтальпии.

Изучением теплот химических реакций занимается термохимия.

Q -теплота химической реакции зависит от способа проведения химической реакции.

Т. о. в этих случаях Q равна изменению функции состояния и поэтому не зависит от пути процесса, а лишь от начального и конечного состояния.

Закон Гесса (1836). Если из данных исходных веществ можно получить заданные конечные продукты разными путями, то суммарная теплота процесса (при или при ) на одном каком-нибудь пути равна суммарной теплоте процесса на любом другом пути, т.е. не зависит от пути перехода от исходных вществ к продуктам реакции.

3.3. Термохимические уравнения.