Применение первого закона термодинамики к химическим процессам.

С + О2

СО + ½ О2

СО2

Рис. Применение закона Гесса к вычислению теплового эффекта образования окиси углерода

Закон Гесса незаменим для расчета тех тепловых эффектов, которые не могут быть измерены калориметрическим путем. Например, при реакции С + О₂ в качестве конечного продукта образуется СО₂, а при неполном сгорании – СО и СО₂. Вследствие протекания реакции в двух направлениях прямое определение теплоты образования СО неосуществимо. Для нахождения этого теплового эффекта можно воспользоваться законом Гесса. Образование двуокиси углерода может быть осуществлено двумя путями (рис.). и легко определяются опытным путем, а - тепловой эффект образования СО – находят при помощи закона Гесса ,

откуда .

Связь между q_p и q_v.

Согласно принятой в термодинамике системе знаков отрицательному значению Q_υ соответствует выделение теплоты (экзотермические реакции), а положительному – поглощение (эндотермические реакции). В термохимии, в силу исторических традиций, часто применяется термохимическая система знаков для теплоты реакции (и теплоты растворения). Положительной считается теплота, выделившаяся в результате реакции, а отрицательной – поглощенная теплота. Будем обозначать термохимическую теплоту при условии, что

.

Стехиометрические уравнения химической реакции, содержащие в правой части тепловой эффект (или при р = const), называются термохимическими.

Кроме указания на агрегатное или модификационное состояние участников реакции, должны указываться условия проведения реакции, от которых также зависит тепловой эффект реакции. В частности, тепловой эффект больше теплового эффекта на величину работы расширения А = рΔu = Δ νRT газообразных участников реакции:

,

где Δν- прирост числа молей газообразных веществ, рассчитанный по стехиометрическому уравнению.