3. Закон Гесса. Следствия из закона Гесса.

Важнейшим постулатом термохимии является закон Гесса, установленный в 1840 г. русским химиком Германом Ивановичем Гессом. ∆Но реакции или тепловой эффект химических реакций, протекающих при постоянном объеме или давлении, не зависит от числа промежуточных стадий, а определяется лишь начальным и конечным состоянием системы. Закон Гесса хотя и был сформулирован раньше первого закона термодинамики, по сути является его следствием и отражает тот факт, что тепловой эффект реакции равен изменению внутренней энергии в изохорном процессе или энтальпии в изобарном процессе, которые есть функции состояния, не зависящие от пути перехода из одного состояния в другое. Закон Гесса позволяет вычислять тепловые эффекты реакций, если по какой-либо причине это невозможно сделать экспериментально. Для этого реакцию с неизвестным Н нужно скомбинировать из реакций с известным Н. Первое следствие из закона Гесса – закон Лавуазье-Лапласа: энтальпия образования какого-либо химического соединения равна по абсолютной величине и противоположна по знаку энтальпии его разложения: Нообр. = - Норазл. Стандартная энтальпия образования простого вещества равна нулю. Второе следствие – ∆Нореакции или стандартная энтальпия реакции равна сумме стандартных энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы стандартных энтальпий образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов: Нор-и = Σνi Ноf 298 прод. - Σνi Ноf 298 исх.в-в. νi – коэффициенты в уравнении реакции. Третье следствие – ∆Нореакции или стандартная энтальпия реакции равна сумме стандартных энтальпий сгорания исходных веществ за вычетом суммы стандартных энтальпий сгорания продуктов реакции с учетом стехиометрических коэффициентов: Нор-и = Σνi Носгор. исх. в-в - Σνi Носгор. прод. Человек как тепловая машина Первый закон термодинамики соблюдается для любых систем, в том числе и живых организмов. Протекание жизненных процессов требует затрат энергии. Единственным источником энергии для живого организма служит пища. Хорошо знакомая всем калорийность пищевых продуктов не что иное, как теплота их сгорания, которую можно измерить в калориметрической бомбе. Поскольку пища - разнородная смесь, ее калорийность, как правило, приводят в виде средних значений в расчете на 100 г. Начало таким измерениям положили Антуан Лавуазье и Пьер Симон Лаплас в 1780 г. Определяя с помощью калориметра количество теплоты, выделенное морской свинкой, они установили, что окисление пищи в организме и вне ее дает близкие тепловые эффекты. На основании этих опытов был сделан важный вывод: живой организм выделяет теплоту за счет окисления в нем пищи кислородом воздуха. Конечно, окисление питательных веществ в организме протекает совсем не так как в калориметре. Это сложные многостадийные процессы с участием биологических катализаторов (ферментов). Однако согласно закону Гесса, теплотворная способность пищи не зависит от того, окисляется ли она в организме или в калориметре, если продукты окисления одинаковы.