4.4. закон Гесса

  1. Головна Безкоштовні онлайн підручники Підготовка з усіх предметів онлайн Підготовка до ЄДІ 2018 онлайн


Головна Безкоштовні онлайн підручники Підготовка з усіх предметів онлайн Підготовка до ЄДІ 2018 онлайн


Глава 4. Хімічна термодинаміка

Користуючись табличними значеннями і , Можна розрахувати ентальпії різних хімічних процесів і фазових перетворень. Підставою для таких розрахунків є закон Гесса, сформульований петербурзьким професором Г. І. Гессом (1841 г.): «Тепловий ефект (ентальпія) процесу залежить тільки від початкового і кінцевого стану і не залежить від шляху переходу його з одного стану в інший».

Аналіз закону Гесса дозволяє сформулювати наступні наслідки:

  1. Ентальпія реакції дорівнює різниці сум ентальпій утворення кінцевих і початкових учасників реакцій з урахуванням їх стехіометричних коефіцієнтів.

    Δ H = ΣΔ Hобр.конечн - ΣΔ Hобр.нач

  2. Ентальпія реакції дорівнює різниці сум ентальпій згоряння початкових і кінцевих реагентів з урахуванням їх стехіометричних коефіцієнтів.

    Δ H = ΣΔ Hсгор.нач - ΣΔ Hсгор.конечн

  3. Ентальпія реакції дорівнює різниці сум енергій зв'язків Eсв вихідних і кінцевих реагентів з урахуванням їх стехіометричних коефіцієнтів.

    В ході хімічної реакції енергія витрачається на руйнування зв'язків у вихідних речовинах (Σ Eісх) і виділяється при утворенні продуктів реакції (-Σ Eпрод). Звідси

    Δ H ° = Σ Eісх - Σ Eпрод

    Отже, екзотермічний ефект реакції свідчить про те, що утворюються сполуки з більш міцними зв'язками, ніж вихідні. У разі ендотермічної реакції, навпаки, міцніше вихідні речовини.

    При визначенні ентальпії реакції по енергіях зв'язків рівняння реакції пишуть за допомогою структурних формул для зручності визначення числа і характеру зв'язків.

  4. Ентальпія реакції утворення речовини дорівнює ентальпії реакції розкладання його до вихідних речовин з протилежним знаком.

    Δ Hобр = -Δ Hразл

  5. Ентальпія гідратації дорівнює різниці ентальпій розчинення безводної солі і кристаллогидрата

З вищесказаного видно, що закон Гесса дозволяє звертатися з термохімічними рівняннями як з алгебраїчними, т. Е. Складати і віднімати їх, якщо термодинамічні функції відносяться до однакових умов.

Наприклад, діоксид вуглецю можна отримати прямим синтезом з простих речовин (I) або в дві стадії через проміжний продукт (II):

1 Малюнок 4.1

Ентальпія першого шляху дорівнює сумі ентальпій окремих стадій другого шляху

Ці термохимические реакції можна представити у вигляді ентальпійного діаграм. Природно, за початок слід прийняти стандартні стану простих речовин, ентальпії яких дорівнюють нулю. Освіта складних речовин (CO і CO2) супроводжується зниженням ентальпії системи.

2 Малюнок 4.2

Ентальпійного діаграма C + O2