Химиялық реакцияның жылу эффектісі. Гесс заңы және одан шығатын салдары. Кирхгофф заңы.
Термохимия – химиялық реакциялар энергиясын зерттейтін химия тарауы.
Калориметр – химиялық реакциялардың жылулық эффектісін өлшеуге арналған құрал.
Реакция энтальпиясы (∆Нг ) – изобаралық-изотермиялық жағдайда химиялық реакция нәтижесінде бөлінетін немесе сіңірілетін жылу мөлшері.
Экзотермиялық процесстер – жүйеден қоршаған ортаға энергия бөле жүретін процессор.
Эндотермиялық процесстер – жүйенің қоршаған ортадан энергия жүретін процессор.
Термохимиялық теңдеулер – жылулық эффектілерді ескере жазылған химиялық реакциялар теңдеулері.
Химиялық қосылыстардың түзілу стандарты энтальпиясы ( жылуы) (∆Нºf ) – стандартты жағдайда жай заттардан 1 моль күрделі зат түзілгенде бөлінетін немесе сіңірілеті жылу мөлшері.
Химиялық қосылыстың ыдырау стандатты (жылуы) энтальпиясы (∆Нºd) – стандартты жағдайда 1 моль күрделі зат жай заттарға ыдырағанда бөлінетін немесе сіңірілетін жылу мөлшері.
Стандартты жағдайлар:
зат мөлшері n=1моль
қысым p=101325 Па
температура Т=298,15 К
Жай заттардың стандартты түзілу жылуы оларға тиімді термодинамикалық күйінде стандартты жағдайда нөлге тең деп алынады.
Жану энтальпиясы (жылуы )( (∆Нс ) – берілген заттың 1 молінің оттекпен жоғары оксидтер тузілгенге дейін тотығу реакциясының жылу эффектісі.
Лавуазье-Лаплас заңы:
Қандайда бір химиялық қосылыстың ыдырау жылуы абсолюттік мәні бойынша оның төзілу жылуына тең және таңбасына қарама-қарсы.
Гесс заңы:
Тұрақты қысымда немесе тұрақты көлемде өтетін химиялық реакциялардың жылу эффектісі аралық сатылар санына тәуелді емес, тек жүйенің бастапқы және соңғы күйі мен түріне тәуелді.
Гесс заңынан шығатын бірінші салдар:
Реакцияның жылу эффектісі реакция өнімдерінің жану жылуларының қосындысынан бастапқы заттардың түзілу жылуларының қосындысын стехиометриялық коэффиценттерді ескере отырып, алып тастағанға тең.
∆Нr =∑∆ (бастапқы заттар) - ∑∆n1Hc (өнімдер)
Меншікті жылу сыйымдылық – зат массасының бірлігіне қатысты анықталынған жылу сыйымдылық.
Массалық жылу сыйымдылық – зат мөлшерінің бірлігіне қатысты анықталынған жылусыйымдылық.
Молярлық жылу сыйымдылық – температурасын бірліке жоғарылату үшін 1 моль затқа берілетін жылу мөлшері.
Орташа молярлық жылусыйымдылық (С) – температурасын бірлікке ∆Т өзгерту үшін 1 моль затқа берілетін жылу мөлшеріне (Q) тең болатын жылусыйымдылық.
Шынайы жылусыйымдылық – температурасын жоғарылату үшін денеге берілген жылудың шексіз аз мөлшерінің dQ сәйкес температура dT өсіміне қатынасы.
Кирхгоф теңдеуінің дифференциалды формасы:
(dH / dT)p = ∆Cp (p = const)
(dU / dT) = ∆Cv (v = const)
Кирхгоф заңы:
Жылу эффектісінің температура өзгергендегі өзгерісі жылусыйымдылық айырымына тең.
Кирхгоф теңдеуінің интегралды формасы:
∆HTp2 = ∆HT1 +
pdT∆UTp2 = ∆UT1 + vdT
Кирхгоф теңдеуі қолданылады:
химиялық процесстер
физикалық процесстер (булану, аллотропты түрөзгерістері және т.б.)