Значение первого начала (закона) термодинамики

Первый закон не указывает, в каком направлении могут протекать те или иные процессы. Для изолированной системы, напри­мер, первое начало требует только, чтобы при всех процессах энер­гия системы оставалась постоянной. На основании первого начала нельзя выяснить, будут ли в изолированной системе происхо­дить какие-либо процессы.

Закон Гесса:

Тепловой эффект химической реакции (ΔН или ΔU системы в результате реакции) зависит только от начального и конечного состояний участвующих веществ в реакции и не зависит от промежуточных стадий процесса.

Следствия из закона Гесса:

1. При стандартных условиях тепловой эффект реакции равен разности между суммой теплот образования продуктов реакции и суммой теплот образования исходных веществ, умноженных на соответствующие стехиометрические коэффициенты:

2. При стандартных условиях тепловой эффект реакции равен разности между суммой теплот сгорания исходных веществ и суммой теплот сгорания продуктов реакции, умноженных на соответствующие стехиометрические коэффициенты:

Вывод по следствиям из закона Гесса: термохимические уравнения можно складывать, вычитать и умножать на численные множители.

Если Δn = 0, то ΔН = ΔU. Если в реакции участвуют твёрдые и жидкие вещества, то при вычислении Δn они во внимание не принимаются. При протекании химических реакций изменение числа молей (Δn) равно разности стехиометрических коэффициентов (Δν) в уравнении, поэтому Δn = Δν.

ВОПРОС № 2

Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры:

Е сли , то величина и с увеличением температуры тепловой эффект реакции

возрастает;

Е сли , то величина и с увеличением температуры тепловой эффект реакции не

изменяется – не зависит от температуры;

Е сли , то величина и с увеличением температуры тепловой эффект реакции

уменьшается

Закон (уравнения) Кирхгофа и его решение:

1. Дифференциальная форма уравнения Кирхгофа – качественная оценка зависимости теплового эффекта реакции от температуры

– – уравнение для изобарного процесса

– уравнение для изохорного процесса

2. Интегральная форма уравнения Кирхгофа – количественная оценка зависимости теплового эффекта реакции от температуры, расчёт теплового эффекта реакции только для узкого интервала температур

Решение интегральной формы уравнения Кирхгофа. Рассматривают 2 приближения:

1 Приближение

Если изменение теплоёмкости (в том числе и средней) равно нулю

или

суммы теплоёмкостей продуктов реакции и исходных веществ равны, то энтальпия химической реакции не зависит от температуры и тепловой эффект реакции ΔH вычисляют по следствию из закона Гесса: