Главная Случайная страница



Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







ТЕПЛОВЫЕ ЭФФЕКТЫ. ЗАКОН ГЕССА





Раздел химической термодинамики, который изучает тепловые эффекты химических реакций и фазовых переходов, называется термохимией.

Обычно химические реакции проводят при V = const или Р = const. Если V = const, то Qv = ∆Uv,

если Р = const, то Qp = ∆Up – p∆V,

таким образом, при V или Р = const теплота процесса приобретает свойства функции состояния, т.е. не зависит от пути процесса.

Qp и Qv называют изобарным и изохорным тепловыми эффектами реакций.

Независимость теплового эффекта процесса от пути его протекания была установлена опытным путем русским ученым Г.И. Гессом в 1836 г.

Тепловой эффект процесса не зависит от промежуточных стадий, а определяется начальным и конечным состояниями системы.

Математическое выражение закона Гесса:

 

Qv = ∆U; Ор = ∆Н

 

Представим себе процесс превращения исходных веществ в продукты реакции различными путями:

 

Закон Гесса утверждает, что указанные тепловые эффекты связаны между собой соотношением

∆H1 = ∆H2 + ∆H3

В термохимии используют термохимические уравнения реакций. Термохимическими называют такие уравнения, в которых приведены тепловые эффекты. Тепловой эффект реакции зависит от природы реагирующих веществ и их агрегатных состояний, поэтому а термохимических уравнениях символами (г. ж. т) обозначают состояния веществ. Например,

H2(г) + ½О2(г) = Н2О(ж) – 284,2 кДж/моль

Применяя закон Гесса. можно определять тепловые эффекты реакций, которые экспериментально определить нельзя.

Рассмотрим пример определения теплоты гидратообразования сульфата меди (II) CuSО45H2О

CuSО4 + 5H2О = CuSО45H2O.

Теплотой гидратообразования называют теплоту, выделяемую при присоединении к 1 моль твердой безводной соли кристаллизационной воды до образования устойчивого кристаллогидрата.

Экспериментальное определение теплоты образования CuSO42О затруднительно, т.к. одновременно образуются кристаллогидраты различного состава.

(∆Hm)1

CuSO4 Cu2+SO42- (раствор)



(∆Hm)3 (∆Нm)2

CuSO45H2O

 

Гидратированные ионы Cu2+ и SO42- можно получить двумя путями:

1) растворением CuSO4 и

2) растворением CuSO4 через образование кристаллогидрата.

Исходя из закона Гесса:

(∆Нm)1 = (∆Нm)2 + (∆Нm)3

где (∆Нm)1, (∆Нm)2, (∆Нm)З – соответственно интегральные теплоты растворения CuSO4, CuSO42О и теплота гидратообразования. Тогда теплота гидратообразования:

(∆Нm)3 = (∆Нm)1 – (∆Нm)2

Интегральной теплотой растворения (∆Нm) называют изменение энтальпии при растворении 1 моль вещества в некотором количестве чистого растворителя.

Закон Гесса позволяет также определять теплоты нейтрализации сильных кислот и сильных оснований.

Теплотой нейтрализации называют тепловой эффект реакции образования 1 моль жидкой воды из ионов водорода и гидроксила:

Н+ + ОН- = Н2О + Q1

Для того, чтобы можно было сопоставлять тепловые эффекты различных реакций и проводить термохимические расчеты, введено понятие теплового эффекта при стандартных условиях.

Под стандартным тепловым эффектом понимают его величину при давлении 1.01.105Па и температуре ТºК. В настоящее время термохимические исследования чаше всего проводят при 25°С. В справочных таблицах тепловые эффекты приводят при Т = 298ºК и записывают стандартный тепловой эффект – ∆Н°298.

Из закона Гесса вытекает несколько следствий, два из которых применяются для расчета тепловых эффектов:

1). Тепловой эффект реакции равен алгебраической сумме теплот образования продуктов реакции минус сумма теплот образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов:

∆Н°298 = Σvi∆Н°298 (прод) – Σvi∆H°(исх)

Теплотой образования называют то количество теплоты, которое выделяется или поглощается при образовании 1 моль вещества из простых веществ, взятых в устойчивом состоянии при рассматриваемых условиях (р,Т).

2). Тепловой эффект реакции равен алгебраической сумме теплот сгорания исходных веществ минус сумма теплот сгорания продуктов реакции с учетом стехиометрических коэффициентов.

∆Н298 = Σvi∆Hc298(исх) – Σvi∆Hc298(прод)

Теплота сгорания – количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 моль вещества до высших оксидов при данных условиях (р, Т).

 








Date: 2015-09-17; view: 1116; Нарушение авторских прав



mydocx.ru - 2015-2021 year. (0.007 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию