термохимични изчисления
Закон на Хес: топлината от реакцията, протичащ при постоянно налягане и (или) сумата зависи от характера и състоянието на изходните материали и крайните продукти, но не зависи от пътя на реакция.
закон на Хес е в основата на термохимични изчисления. закон на Хес илюстрира примера на реакции метан горене:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O (г), DrH0 = -802,34 кДж.
Същата реакция може да се проведе чрез етапа на образуване на СО:
CH4 + 3 / 2O2 = СО + 2H2O (ж)>? 2 = -519.33 кДж
CO + 1/2 O2 = SDD CO2 3 ° = -283.01 кДж
DrH01 = DrH0 2+ DrH0 S = (-519,33) + кДж (-283,01) кДж =
Следствие от закона на Хес. енталпия на химическата реакция е сумата от енталпии на образуването на реакционни продукти на по-малко на сумата от енталпии на образуване на изходните материали по отношение на техните стехиометрични съотношения.
просмукване Реакционната
BB + DD = мкл + тМ (2.13)
топлинната ефект се изчислява по формулата:
DRH ° 1 = lDfH ° L + mDfH ° М - dDfH ° D -bDfH ° Б. (2.14)
На стехиометричните съотношения от реакционни уравнения показват, във всякакви пропорции са реагенти и реакционни продукти на микро и макро нива: в съотношението на микро ниво между молекулите на веществата на макро ниво - между количествата на химически вещества.
Пример 1. Определяне на топлината от реакцията за получаване на водород от природен газ:
CH4 + 2H2O (г) = CO2 + 4H2.
Решение. DRN ° = D / H ° Cog -DfH ° CH4 -2DfH0H2O
Заместването на стойностите на енталпии на образуване (Приложение В) (в кДж / мол), ние получаваме:
DRN ° = 1 мол (-393,51 кДж / мол) - 1 мол (-74.85 кДж / мол) -
- 2 мола (241.82 кДж / мол) = 164.98 кДж.
Отговор: DRN ° = 164,98 кДж.
Също така е възможно да се изчисли енталпия на образуване на един от изходните материали или реакционни продукти, ако е известна енталпия на образуване на реагентите и останалата енталпия на химическата реакция. Например, енталпия на субстанция П в уравнение (2.13) може да се определи чрез модифицирания уравнение (2.14):
Пример 2. Изчислява топлинен ефект на пропан C3H8, ако стандартната енталпия на реакцията на горене е DRN ° = -2043,86 кДж.
Решение. C3H8 + 5O2 = 4H2O + ZSO2 (д).
В съответствие с уравнение (2.14) може да се запише:
DFN ° C3H4 = 3D / N ° Cog + 4DfH ° H2O® -DrH0.
Заместването на стойността DFN ° и референтни данни от допълнение Б, получаваме:
DFN ° C3H4 = 3 мола (-393,51 кДж / мол) +
+ 4 мола (- 241,82 кДж / мол) - (2043.86 кДж) / мол =
A: DFN ° C3H4 = -103,85 кДж / мол.
По този начин, знаейки енталпия на образуване на продуктите на реакцията и изходни материали, това е възможно, с помощта на закона на Хес и неговия резултат на това, за да се изчисли енталпия на химичната реакция.
Топлината на горивни вещества. Топлинният ефект на окислителната реакция I мол вещество за образуване на по-високи оксиди на съставните елементи, наречени топлина на изгаряне на ° на вещество PAGE
Изчисляване на калоричност, както и всеки термичен ефект се осъществява при използване Hess право.
Пример 3. Изчисляване на горене топлина етанол при температура 298 К:
Решение. C2H5OH (ж) + SO2 = 2CO2 + ZN2O (д).
В съответствие с уравнение (2.14):
PAGE ° 2DfN C2H5OH = CO2 + 3DfN ° ° ° DFN N2O®-C2H5OH
Заместването данни ° DFN от приложение В, ние получаваме стандартна топлина на изгаряне на етанол:
Отговор: PAGE ° C2H5OH = -1,234.7 кДж
Специфична топлина на изгаряне се нарича калорични храни.