11. Термохимия. Тепловой эффект реакции. Термохимические уравнения. Закон Гесса.

Закон Гесса. 1836г - «Тепловой эффект реакции не зависит от пути протекания, а зависит от начальных и конечных состояний системы». Теплота, выделяющаяся или поглощающаяся при протекании реакций – тепловой эффект. Условия: 1)p=const или V=const 2)A’=0 3)Температура исходных веществ должна быть равна температуре продуктов реакции

2)Тепловой эффект реакции, протекающей при стандартных условиях, равен сумме стандартных энтальпий образования продуктов реакции за вычетом стандартных энтальпий образования исходных веществ, с учетом стехиометрических коэффициентов

Согласно закону Гесса, теплота химической реакции равна разности между суммой теплот образования продуктов реакции и суммой теплот образования исходных веществ:

Q_{реакции} = ΣQ_обр.(продуктов) — ΣQ_обр.(исх.веществ)

гдеQ_обр. – теплота образования 1 моль соединения из простых веществ в стандартных условиях (Т = 298 К, p = 101,3 кПа). Величину Q_обр. = -ΔH^o_обр. называют стандартной молярной теплотой (энтальпией) образования вещества. Стандартные теплоты образования простых веществ в наиболее устойчивой модификации (О₂, Н₂, С_графит и т.п.) приняты равными нулю.

Закон Гесса позволяет рассчитать тепловые эффекты любых промежуточных (в том числе, гипотетических) стадий на пути превращения реагента в продукт реакции.

11. Термохимия. Энтальпия образования реагента. Вычисление теплового эффекта.

- стандартная энтальпия образования одного моля сложного вещества. - тепловой эффект образования одного моля сложного вещества из простых веществ, находящихся в более устойчивых агрегатных состояниях при стандартных условиях.

Если реакция происходит при постоянном давлении, то тепловой эффект связан с изменением энтальпии системы:

Q = - ∆H = H₁ – H₂, где Н₁ – общая энтальпия исходных веществ, а Н₂ – энтальпия продуктов реакции.

Так как многие химические реакции происходят при постоянном давлении, то под тепловым эффектом обычно понимают изменение энтальпии в химической реакции, ∆H.

Тепловой эффект химической реакции равен разности суммы теплот образования продуктов реакции и суммы теплот образования исходных веществ (суммирование проводится с учетом стехиометрических коэффициентов). Для реакции вида aA + bB = cC + dD тепловой эффект равен

H = с *H_обр(С) + d *H_обр(D) - a *H_обр(A) – b *H_обр(B).

Теплота образования H_обр – это тепловой эффект образования одного моля соединения из простых веществ при заданных условиях.

11. Химическая термодинамика. Функции процесса и состояния. Энтропия. Энергия Гиббса.

Энергия Гиббса (G) – — это величина, показывающая изменение энергии в ходе химической реакции и дающая таким образом ответ на вопрос о принципиальной возможности протекания химической реакциисистемы

ΔG = ΔН_р-ции – Т*ΔS_р-циигде ΔG - искомая величина, то есть энергия Гиббса ΔН_р-ции - изменение энтальпии реакции ΔS_р-ции- изменение энтропии реакции Т - температура реакцииΔН_р-циии ΔS_р-циирассчитываются по закону Гесса то есть изменение энтальпии G = G_кон - G_нач

(Т= H/S) –равновесная температура.

Если G<0, то реакция может протекать самопроизвольно.

Понятие об энтропии. - энтропия. Энтропия – функция состояния, характеризующая меру неупорядоченности (хаотичности) системы. . , где - термодинамическая вероятность реализации данного макросостояния.

для необратимых процессов

где k — коэффициент пропорциональности.

В отличие от других термодинамических функций, можно определить не только изменение, но и абсолютное значение. При абсолютном нуле энтропия идеального кристалла равна нулю. Энтропия растёт по мере повышения температуры.