Закон Гесса - раздел Химия, ФИЗИЧЕСКАЯ И КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ Определим Некоторые Понятия Термохимии. Теплота Образования Вещества –...
Определим некоторые понятия термохимии. Теплота образования вещества – тепловой эффект реакции образования 1 моля сложного вещества из простых. Теплоты образования простых веществ принимаются равными нулю.
Теплота сгорания вещества – тепловой эффект реакции окисления 1 моля вещества в избытке кислорода до высших устойчивых оксидов.
Теплота растворения – тепловой эффект процесса растворения 1 моля вещества в бесконечно большом количестве растворителя. Теплота растворения складывается из двух составляющих: теплоты разрушения кристаллической решетки (для твердого вещества) и теплоты сольватации:
Поскольку ΔНкр.реш всегда положительно (на разрушение кристаллической решетки необходимо затратить энергию), а ΔНсольв всегда отрицательно, знак ΔНраств определяется соотношением абсолютных величин ΔНкр.реш. и ΔНсольв:
Основным законом термохимии является закон Гесса, являющийся частным случаем первого начала термодинамики:
Тепловой эффект химической реакции, проводимой в изобарно-изотермических или изохорно-изотермических условиях, зависит только от вида и состояния исходных веществ и продуктов реакции и не зависит от пути её протекания.
Выше было показано, что изменение энтальпии ΔН (тепловой эффект изобарного процесса Qp) и изменение внутренней энергии ΔU(тепловой эффект изохорного процесса Qv) не зависят от пути, по которому система переходит из начального состояния в конечное.
Схема, иллюстрирующая закон Гесса
Рассмотрим некоторый обобщенный химический процесс превращения исходных веществ А1, А2, А3... в продукты реакции В1, В2, В3..., который может быть осуществлен различными путями в одну или несколько стадий:
Согласно закону Гесса, тепловые эффекты всех этих реакций связаны следующим соотношением:
Практическое значение закона Гесса состоит в том, что он позволяет рассчитывать тепловые эффекты химических процессов. В термохимических расчетах обычно используют ряд следствий из закона Гесса:
1. Тепловой эффект прямой реакции равен по величине и противоположен по знаку тепловому эффекту обратной реакции (закон Лавуазье – Лапласа).
2. Для двух реакций, имеющих одинаковые исходные, но разные конечные состояния, разность тепловых эффектов представляет собой тепловой эффект перехода из одного конечного состояния в другое.
С + О2→ СО + 1/2 О2ΔН1
С + О2→ СО2ΔН2
СО + 1/2 О2→ СО2ΔН3
3. Для двух реакций, имеющих одинаковые конечные, но разные исходные состояния, разность тепловых эффектов представляет собой тепловой эффект перехода из одного исходного состояния в другое.
С(алмаз) + О2→ СО2ΔН1
С(графит) + О2→ СО2ΔН2
С(алмаз)→ С(графит)ΔН3
(1)
4. Тепловой эффект химической реакции равен разности сумм теплот образования продуктов реакции и исходных веществ, умноженных на стехиометрические коэффициенты.
(2)
5. Тепловой эффект химической реакции равен разности сумм теплот сгорания исходных веществ и продуктов реакции, умноженных на стехиометрические коэффициенты.
(3)
В качестве примера рассмотрим расчет теплового эффекта реакции окисления одного моля глюкозы (теплота образования кислорода по определению равна нулю):
С6Н12О6 + 6 О2 ––> 6 СО2 + 6 Н2О
Величины тепловых эффектов химических реакций зависят от условий, в которых проводятся реакции. Поэтому табличные значения теплот различных процессов принято относить к стандартному состоянию – температуре 298 К и давлению 101325 Па (760 мм. рт. ст.; 1 атм.); величины тепловых эффектов при данных условиях называют стандартными тепловыми эффектами и обозначают соответственно.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ... ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Закон Гесса
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Самостоятельная работа студентов (СРС) способ активного, целенаправленного приобретения студентом новых для него знаний и умений без непосредственного участия в этом процессе преподавателей – один
Теплоемкость
Теплоемкость (С, Дж/К) – это некоторое количество теплоты, подведенное к системе некоторой массы, изменяет ее температуру на некоторую величину.
В зависимости от количества теплоты
Приближенные методы расчета теплоемкости
Приближенные методы расчета теплоемкости применяют в случае отсутствия ее значения в справочной литературе. Ниже приводятся основные правила ее расчетов:
Правило Дюлонга и Пти: тепл
Простейшие теплоты химических превращений.
К простейшим теплотам химических превращений относятся:
- теплота образования вещества;
- теплота сгорания вещества;
- теплота нейтрализации;
- теплота растворен
Основные закономерности и понятия
После изучения данной темы студенту следует знать:
1. Определение теплоемкости;
2. Истинную и среднюю, удельную, молярную и атомную, изобарную и изохорную теплоем
Простейшие теплоты химических превращений
При изучении темы нужно обратиться к учебникам:
[1] и [2], раздел химической термодинамики – термохимия
Решить задачи: [16, 3, 7, 10], раздел Первое начало термодинамики и термохи
Основные закономерности и понятия
После изучения данной темы студенту следует знать:
1. Закон Гесса. Понятие теплового эффекта. Термодинамический и термохимический тепловой эффект;
2. Расчет тепло
Основные навыки
Студент должен уметь:
1. Использовать закон Гесса для расчета теплового эффекта реакции по справочным данным при стандартных условиях;
2. Использовать закон Гесса
Каталитические реакции
При изучении данной темы студент должен обратиться к учебникам:
[1], [2] и [3] раздел «Химическая кинетика и катализ» и подраздел «Гомогенный катализ», «Ферментативные реакции», «Гетероген
КАТАЛИТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Скорость химической реакции при данной температуре определяется скоростью образования активированного комплекса, которая, в свою очередь, зависит от величины энергии активации. Во многих химических
Гомогенный катализ.
Гомогенный катализ – каталитические реакции, в которых реагенты и катализатор находятся в одной фазе. В случае гомогенно-каталитических процессов катализатор образует с реагентами промежуточные реа
Автокатализ.
Автокатализ – процесс каталитического ускорения химической реакции одним из её продуктов. В качестве примера можно привести катализируемую ионами водорода реакцию гидролиза сложных эфиров. Образующ
Гетерогенный катализ.
Гетерогенный катализ – каталитические реакции, идущие на поверхности раздела фаз, образуемых катализатором и реагирующими веществами. Механизм гетерогенно-каталитических процессов значительно более
Ферментативный катализ.
Ферментативный катализ – каталитические реакции, протекающие с участием ферментов – биологических катализаторов белковой природы. Ферментативный катализ имеет две характерные особенности:
F + S ⇆ FS → F + P
Исследование зависимости скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата при неизменной концентрации фермента показали, что с увеличением концентрации субстрата скорость реакции сначала у
Основные закономерности и понятия
После изучения данной темы студент должен знать:
1. Основные понятия катализа.
2. Основные представления о механизме каталитической реакции.
3. Кинетичес
Основные навыки
Студент должен уметь:
- Определять и формулировать цель работы
- Определять кинетические параметры гомогенных каталитических и автокаталитических процессов, испол
Кинетическая устойчивость золей. Седиментация
Частицы дисперсной фазы одновременно испытывают действие силы земного притяжения и архимедовой силы; в зависимости от соотношения плотностей дисперсионной среды и дисперсной фазы равнодействующая э
Агрегативная устойчивость
При изучении данной темы студент должен обратиться к учебникам:
[8], [9] раздел «Агрегативная устойчивость и коагуляция дисперсных систем» и подразделы «Термодинамика устойчивости дисперсн
Строение коллоидной мицеллы
Лиофобные коллоиды обладают очень высокой поверхностной энергией и являются поэтому термодинамически неустойчивыми; это делает возможным самопроизвольный процесс уменьшения степени дисперсности дис
Коагуляция лиофобных коллоидов
Как было показано выше, лиофобные коллоиды являются термодинамически неустойчивыми системами, существующими благодаря стабилизации за счет возникновения двойного электрического слоя. Изменение сост
Механизм и кинетика коагуляции золей электролитами
Необходимому для коагуляции сближению частиц дисперсной фазы препятствует, как было показано выше, электростатическое отталкивание имеющих одноименный заряд коллоидных частиц и противоионов и взаим
Старение золей и пептизация
Термодинамическая неустойчивость лиофобных коллоидных систем является причиной старения золей – самопроизвольной коагуляции (автокоагуляции) золей. Автокоагуляция золей происходит значительно медле
Основные закономерности и понятия
После изучения данной темы студент должен знать:
1. Какие факторы агрегативной устойчивости лиофобных золей вам известны? Сформулируйте правило коагуляции золей электролит
И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПОДГОТОВКИ
Основными формами контроля по дисциплине являются:
1. Защита лабораторных работ. Каждый студент должен выполнить в химической лаборатории по методическим указаниям [12-14]
Вопросы для самопроверки
1. Дайте определение понятия «система». Система открытая и закрытая? Система изолированная. Гомогенная и гетерогенная система?
2. Дайте определение понятия «теплота». Можно ли говорить о з
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов