Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Общие закономерности химических процессов. Учебное пособие
.pdf
Продукты коррозии в данном случае, однако, имеют более сложный состав.
Основным их компонентом является гидроксид железа (III), образующийся при
окислении Fe(OH)
кислородом и в меньшей степени – гидроксид железа (II).
2
Этот сложный продукт коррозии называют ржавчиной.
Коррозия стали происходит и в отсутствие кислорода за счет ионов H+,
возникающих при диссоциации молекул воды (т.н. процесс с водородной
деполяризацией) (рис.1.11):
Рис.1.3. Схема коррозии стали в отсутствии кислорода.
Процесс коррозии с водородной деполяризацией можно записать в виде
следующих полуреакций
на катоде: 2 H
на аноде: Fe – 2 e
+
+ 2 e- → H2
-
→ Fe
2+
Продукты коррозии образуются при взаимодействии ионов железа (II) и
ионов гидроксила
Fe2+ + 2 OH
-
→ Fe(OH)
2
Коррозия стали с водородной деполяризацией имеет место в котельных
установках при деаэрации (удаление кислорода) питающей воды. Он протекает
значительно медленнее по сравнению с процессом коррозии в присутствии
кислорода.
Отметим, что одним из самых надежных способов борьбы с коррозией
является именно электрохимический, катодная защита от коррозии. Сущность
этого метода состоит в том, что искусственно создается такая
макрогальваническая пара, которая подавляет электрохимические процессы в
микрогальванических парах на поверхности металла (рис.1.13)
Здесь металлический магний выполняет роль анода, а железный (или
стальной) трубопровод – роль катода. Электрохимические реакции, протекающие
при катодной защите, таковы:
на катоде: Fe
на аноде: Mg –2 e- = Mg
2+
+ 2 e- = Fe (2 H+ +2 e → H2)
2+
Рис.1.4. Схема защиты трубопровода от коррозии.
51
Для катодной защиты в данном случае можно применять и другие, более
активные по сравнению с железом металлы, в частности цинк. Естественно, что
по мере коррозии активного металла его необходимо время от времени заменять.
Метод катодной защиты исключительно эффективен: так, трубопровод,
проложенный по дну моря, может долгие годы сохраняться от разрушительного
действия на него морской воды.
Катодную защиту можно также осуществить, присоединив трубопровод к
генератору постоянного тока. В таком варианте защищаемое от коррозии изделие
присоединяют к отрицательному полюсу генератора, а положительный его плюс
заземляют. В качестве анода используют железо, которое постепенно
разрушается. Аналогичные гальванические пары можно использовать и самым
неожиданным образом, а именно – для так называемой анодной обработки
металлов и сплавов.
1.6.6. Электрохимическая обработка металлов и сплавов
Электрохимическую обработку металлов применяют для изменения
размеров и форм изделия, а также для изменения состояния их поверхности.
Электрохимическая размерная обработка применяется для проидания
деталям сложных конфигураций или для обработки очень твердых металлов и
сплавов, когда обычные приемы механической полировки не дают желаемых
результатов. При этом процесс электролиза осуществляется от внешнего
источника потенциала. Обрабатывающий инструмент в данном случае служит
катодом и не изнашивается, обрабатываемая деталь выполняет функции анода и
подвергается так называемому анодному растворению (рис.1.14):
Рис.1.5.Схема электрохимической обработки металла
Протекающие электрохимические реакции при электрохимической
обработке металлов и сплавов выглядят следующим образом:
на катоде: 2 H+ + 2 e- = H2
на аноде: M0 - ne- = Mn+
Высокая скорость электрохимической обработки достигается за счет
использования тока высокой плотности. Между инструментом и деталью
сохраняется небольшой зазор, в который подается электролит (обычно раствор
хлорида натрия).
Электрохимическое полирование представляет собой обработку
поверхности металла для придания ей высокой однородности. Катодом служит
металл, химически не взаимодействующий с электролитом (напримет, титам), в
роли же анода выступает обрабатываемая поверхность. Электролитом является в
данном случае раствор какой-либо минеральной кислоты (хромовой, серной и
52
т.д.). При такой обработке микровыступы шероховатостей на поверхности
металла растворяются и она становится гладкой (т.е. полированной).
Анодное оксидирование широко применяется для обработки поверхностей
алюминия, на которой по реакции:
2Аl + 3H2O - 3ē→Al2O3 + 6H+
Формируется рыхлая оксидная пленка. В дальнейшем ее можно окрашивать в
различные цвета, благодаря чему изделия из алюминия приобретают красивый
декоративный вид.
Электроосаждение металлов применяют для нанесения гальванических
покрытий в электролизерах, называемых гальваническими ваннами. Катодом
электролизера служит изделие, на которое это покрытие наносится.
На катоде при этом идет процесс восстановления находящихся в растворе
электролита ионов металла (электроосаждение металла). Анодом служит тот же
салый металл, что и металл, образующий покрытие. Вполне понятно, что
катодный и анодный процессы в данном случае взаимно противоположны:
На катоде: М
На аноде: M
n+
+ ne → M
0
– ne → M
n+
0
В состав электролитов для получения гальванопокрытий помимо соли
осаждаемого на катоде металла вводятся также добавки,
увеличивающиеэлектропроводность раствора (серная кислота, сульфат натрия и
др.), различные буферные добавки (для поддержания фиксированных значений
рН), а также некоторые органические соединения, в частности, т.н.
блескообразователи, которые позволяют получить металлические покрытия не
требующие полировки.
Для обеспечения прочного сцепления металла – покрытия с основным
металлом с последнего необходимо удалить загрязнения и оксидные пленки, что
достигается предварительным обезжириванием поверхностей, их травлением в
растворах кислот и тщательной промывкой в воде.
Никелирование осуществляют в кислых средах, содержащих сульфат
никеля, борную кислоту и хлорид натрия. Борная кислота поддерживает рН
гальванической ванны в пределах 4,5 – 5,5. В качестве блескообразователя чаще
всего используют кумарин или п-толуолсульфамид.
Меднение проводят в кислых или щелочно – цианистых растворах. Для
получения плотных однородных медных покрытий применяют щелочно –
цианистые растворы, в которых медь (I) находится в виде комплексных ионов.
Электроосаждение меди в этом случае происходит в результате ряда
последовательных реакций:
[Cu(CN)4]
[Cu(CN)3]
[Cu(CN)2]
CuCN + ē → Cu + CN
2-
→ [Cu(CN)
-
+ ē → [Cu(CN)]
-
→ CuCN + CN
]2- + CN-
3
-
-
+ CN-
-
В этом случае процесс электроосаждения сильно замедлен, что обеспечивает
равномерное распределение покрытия на поверхности сложных по рельефу
деталей, высокую плотность и однородность покрытий. Кислые же растворы
меднения содержат сульфат меди(II) и серную кислоту. Процесс
53
электроосаждения здесь протекает заметно быстрее, нежели в первом случае,
однако, из этих электролитов получаются довольно рыхлые и непрочные
покрытия.
Цинкование проводят в основном в сульфатном или щелочно – цианистом
электролитах. Сульфатный электролит цинкования содержит сульфат цинка, а
также сульфат натрия, сульфат алюминия (Буферная добавка) и декстрин
(блескообразователь). В цианистом же электролите цинк находится в виде
комплексного аниона [Zn(CN)
]2-. В данном случае из цианистых растворов
4
получаются более однородные, плотные, с хорошим блеском покрытия по
сравнению с тем, что образуются в случае использования сульфатного
электролита цинкования.
Хромирование проводят из раствора, содержащего оксид хрома (VI) CrO
3
и
серную кислоту. Анодом здесь служит листовой свинец, устойчивый в растворе
хромирования. Хромовые покрытия отличаются высокой твердостью,
износостойкостью и красивым внешним видом.
Важным в практическом отношении вариантом электроосаждения металлов
является гальванопластика, используемая для получения копий изделий
сложной формы электрохимическим методом. Предварительно готовят
неметаллическую форму, являющуюся отпечатком оригинала (например, из
гипса). Эту форму покрывают тонким токопроводящим слоем (графитом), затем
на нее наносят слой меди, или другого металла требуемой толщины (до
нескольких миллиметров) и в заключении отделяют полученную копию от
формы.
ВОПРОСЫ, УПРАЖНЕНИЯ, ОПЫТЫ.
1? Пользуясь значениями постоянной Фарадея и постоянной Авагадро,
определите, сколько электронов несет заряд, величиной в 1 Кл. Вычислите заряд
одного электрона.
2? Опыты показывают, что в электрохимическом элементе ионы натрия
перемещаются быстрее, чем ионы лития, хотя по размерам ионы лития (0,060 нм)
значительно меньше ионов натрия (0,095 нм). Чем объясняется это
обстоятельство?
Ответ: Судя по размерам ионов, ионы Li
по сравнению с ионами Na
+
. Но здесь необходимо принять во внимание факт
+
должны быть более подвижными
гидратированности ионов в растворах. Энергия гидратации ионов лития
значительно больше энергии гидратации ионов натрия. Следовательно, в воде
иону лития значительно труднее покинуть определенное местоположение, т.к.
при движении ионов происходит и перенос в клеточной структуре растворителя.
Кроме того, гидратированный ион лития имеет больший радиус по сравнению с
таковым для иона натрия (0,230 и 0,160 нм соответственно).
3.Опыт 1. Определение полярности гальванического элемента.
При составлении гальванических пар важно установить полярность
образующегося источника Э.д.с. Эта же проблема может возникнуть, если у
сухого элемента маркировка полярности неразборчива. Для определения
полярности источника Э.д.с. к его полюсам прикладывают иодкрахмальную
бумагу, смоченную водой. Через некоторое время в месте контакта бумаги с
анодом (+) образуется синее пятно. Проделайте опыт и объясните его результат,
54
используя уравнения соответствующих электродных реакций. Как установить
полярность источника Э.д.с., пользуясь раствором хлорида натрия и раствором
индикатора фенол – фталеина?
4? Гальванический элемент для слуховых аппаратов состоит из цинка, ртути,
смешанной с оксидом ртути и КОН в качестве электролита. При работе этого
элемента цинк превращается в K
ZnO2, а HgO восстанавливается до
2
металлической ртути. Какие реакции протекают на катоде и аноде этого
элемента?
5? Можно ли хранить раствор нитрата серебра в медном сосуде, раствор
сульфата цинка в свинцовом сосуде, раствор хлорида алюминия в алюминиевом
сосуде, расплавленный цинк в железном сосуде, ртуть в железном сосуде?
Объясните ответы на основе ряда напряжений металлов.
6? Э.д.с. гальванических элементов
а) составьте гальванический элемент: Ni || 1M Ni
2+
| 1M Cu2+ || Cu.
С помощью вольтметра измерьте Э.д.с. данного элемента. Укажите
направление движения электронов в гальваническом элементе.
б) Составьте гальванический элемент Cu | | 1M Cu
2+
| 1M Zn2+|| Zn.
С помощью вольтметра измерьте Э.д.с. данного элемента. Укажите
направление движения электронов в гальваническом элементе.
7? Вычислите напряжение в гальваническом элементе при химическом
равновесии в нем (в общем виде).
Ответ: При химическом равновесии имеет
0
==
nKnE
в стандартных условиях [M
0
Е
=0. Это означает, что в состоянии химического равновесия на элементе
1
lg)/059,0(lg)/059,0(
[ ]
n+
+
n
M
]=1 моль/л, только
1
lg =
+n
[ ]
M
0
и, следовательно,
напряжении нет и ток через него не протекает.
8? Пользуясь уравнением Нернста, определите при каком соотношении
концентраций ионов Zn
2+
и Cu2+ гальванический элемент Zn – Cu будет иметь
нулевое напряжение.
9.Опыт 2. Гальванопары. Гальванопара Fe-Zn.
Железную оцинкованную пластинку, на которой имеются оголенные участки
железа (при отсутствии такого можно взять железную скрепку для бумаги и
вставить в нее гранулу цинка), опустите в раствор с разбавленной HCl. Спустя 5
минут раствор слейте в другую пробирку и проделайте с ним качественные
реакции на Fe
раствор (NH
2+
и Zn2+. В качестве реактива на ионы Zn2+ можно использовать
S (образуется белый осадок ZnS) или раствор (NH4)2[Hg(SCN)4]
4)2
(образуется белый осадок Zn[Hg(SCN)4]). Содержимое пробирки после опыта
слейте в ртутные остатки (соединения ртути ядовиты!).
Гальванопара Fe-Sn. : Железную луженую пластинку, на которой имеются
оголенные участки железа (или железную скрепку со вставленной гранулой
олова) опустите в раствор с разбавленной HCl. В полученном растворе
определите наличие ионов Fe
2+
.
Объясните, почему олово, будучи менее отрицательным металлом, по
сравнению с железом, защищает его от ржавления и используется для
55
изготовления луженой жести. Объясните также, почему цинк, являющийся более
P
электроотрицательным металлом, чем железо также защищает его от ржавления
и применяется для изготовления оцинкованного железа.
10. Опыт 3. электрохимическое получение оксидной пленки алюминии
(анодное окисление алюминия).
В качестве анода используйте алюминиевую пластинку, в качестве катода –
свинцовую. Электроды укрепите в крышке стакана. Налейте в стакан до ½ его
объема 20%-ный раствор H
и опустите в него электроды, подключив их к
2SO4
источнику постоянного тока. С помощью реостата установите силу тока 1 А и
поддерживайте ее в дальнейшем постоянной. Через 20 мин. После начала
процесса выключите ток, извлеките электроды из электролита, промойте их
водопроводной, а затем дистиллированной водой и тщательно просушите
фильтровальной бумагой. Используя гальванический элемент в качестве
источника тока, составьте электролитическую цепь и убедитесь в
электроизоляционных свойствах оксидной пленки на алюминии.
11. Опыт 4. Электролиз воды. С помощью электролизера проведите
электролиз воды и измерьте соотношение газообразного водорода,
выделяющегося на катоде и газообразного кислорода, выделяющегося на аноде.
Составьте уравнения электродных процессов.
12? Составьте уравнения электродных реакций, протекающих при
электролизе водного раствора сульфата магния.
13? Составьте схему электрохимического процесса цинкования стали.
Вычислите, какой должна быть сила тока (в А) для получения цинкового
покрытия, толщиной 10 мкм на стальной пластинке размером 3×5 см
2
(толщина
мала). Время электролиза 1 час. Выход току 96,5% (η). Плотность цинка
3
ρ
/1,7 смг=
.
Ответ: Схема процесса выглядит так:
На катоде: Zn
На аноде: Zn
Масса выделяющегося цинка: ;
FM
J
Zn
Э
2+
+ 2e → Zn0
0
– 2e → Zn2+
ShF
Э
ητητ
ZnZn
ЭJ
ητ
M
Zzn
42
−
смcм
гс
965,0)(7,32)(3600
Zzn
= ;
1,7)(1010)(96485
37,0
====
Zn
А
ρρ
ShVM
== гЭ
Zn
7,32=
14. Опыт 5. Цинкование стальной пластинки. По условию предыдцщей
задачи осуществите процесс цинкования стали в электролизере. Время процесса 1
час, рабочий ток 0,37 А. состав электролита (г/л):
Сульфат цинка 250-350
Сульфат алюминия 30-60
Сульфат натрия 60-100
ВПК-10 2-5
Тиокарбамид 1-3
Вода до 1 л
Плотность тока 0,5-2,0 А/дм
3
, выход по току около 100%.
Перед началом процесса взвесьте стальную отполированную пластинку на
аналитических весах. Затем взвесьте пластинку после нанесения цинкового
56
покрытия. Определите толщину покрытия и сопоставьте ее с условиями задачи
13.
15? Какой объем газообразных хлора и водорода образуется при н.у. при
пропускании в течение 1 часа тока силой 1 А через водный раствор хлорида
натрия? Какое количество гидроксида натрия образуется при этом в растворе?
ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОТЕКАНИЯ
ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
2.1. Энергетика химических превращений
Химические превращения осуществляются в окружающем нас мире
повсеместно. Типичным примером являются процессы горения различных
веществ (метан, уголь, бензин, керосин и др.). При горении происходит
выделение теплоты, такие процессы называются экзотермическими. Существует
немало процессов, которые сопровождаются поглощением теплоты из
окружающей среды, такие процессы называются эндотермическими. Так при
растворении многих солей в воде (роданид аммония, тиосульфат натрия и др.)
происходит сильное охлаждение раствора.
Одно время полагали, что все химические реакции должны быть
экзотермическими исходя из самой идеи образования химических связей, как
способа выигрыша энергии. Другими словами химическая реакция должна
осуществляться только в том случае, если система теряет энергию. Как объяснить
возможность протекания эндотермических реакций?
Наблюдая за химическими превращениями можно отметить не только
происходящие при этом химические превращения. Многие реакции
сопровождаются изменением состояния веществ, в частности агрегатного
состояния при плавлении и кристаллизации из расплавов, при растворении и
кристаллизации из растворов, при испарении и возгонке веществ. В химических
реакциях наблюдается образование осадков, выделение газообразных веществ,
полимеризация мономеров и т.п.
Какой величиной можно охарактеризовать подобного рода превращения,
которые связаны с различной степенью упорядоченности химических систем.
Для этого используется понятие ЭНТРОПИИ- S (с греч. превращение), как
степень беспорядка в системе. Чем больше степень беспорядка, тем выше
энтропия в системе. Очевидно, что частицы газа в значительной мере более
неупорядоченны, чем твердые вещества.
Задача 2.1. На рис. 2.1 приведены структуры аллотропных модификаций углерода
алмаза (а), графита (б) и карбина (в). Определите какая из этих аллотропных
модификаций углерода более устойчива, если теплоты сгорания этих веществ
составляют:
57
в
Рис.2.1. Структуры аллотропных модификаций углерода.
Алмаз Графит Карбин
394,1 396,3 356,1 кДж/моль
Решение: При сгорании веществ теплота выделяется, но прежде чем углерод
вступит в реакцию с кислородом и образует углекислый газ доолжны быть
разорваны связи между атомами углерода в кристаллических решетках этих
аллотропных модификаций углерода, следовательно, тепловой эффект реакции
сгорания будет тем меньше, чем прочнее связи в кристаллической решетке,
поэтому карбин является наиболее устойчивой аллотропной модификацией
углерода.
2.1.1. Энтропия
Второй закон термодинамики утверждает, что самопроизвольно
протекающие процессы сопровождаются увеличением суммарной энтропии
системы. В любой изолированной системе с течением времени происходит
постоянное возрастание степени беспорядка, т.е. энтропии. Степень беспорядка
зависит от температуры, т.к. с увеличением температуры ускоряется хаотическое
движение частиц. Стандартная энтропия (S
вещества при 298 К и атмосферном давлении 1 атм., ее размерность: S
0
) относится к состоянию 1 моля
0
[Дж/моль.
К].
При изменении агрегатного состояния любых веществ энтропия возрастает:
твердое состояние < жидкое состояние < газ (пар). Стандартные энтропии
различных веществ приводятся в справочниках. Нулевое значение энтропии,
согласно третьему закону термодинамики, возможно лишь для идеальных
ионных кристаллов при температуре абсолютного нуля. Такая температура до
настоящего времени не достигнута, поэтому нулевое значение энтропии пока не
реализовано. На примере значения энтропии воды в различных агрегатных
состояниях можно судить о диапазоне изменения этой величины:
H2O (пар) 189,0 Дж/моль
H
H
O (жидк.) 69,9 Дж/моль
2
O (лед) 39,3 Дж/моль
2
.
К
.
К
.
К
58
Изменение стандартной энтропии в химической реакции рассчитывается по
уравнению: ∆S S S
0 0 0
п оцесса п одуктов исходныхр р
= −
∑∑
, как разность суммарной
энтропии продуктов реакции и суммарной энтропии исходных веществ.
Очевидно, что изменение энтропии в ходе реакции может оказывать
существенное влияние на ее энергетический балланс.
Задача 2.2. Известно, что растворение хлорида натрия (поваренной соли) легко
происходит при комнатной температуре, а его возгонка (сублимация) возможна
лишь при высоких температурах (863оС). Чем это можно объяснить?
Отывет: При растворении хлорида натрия происходит гидратация ионов, что дает
большой выигрыш энергии, а при возгонке идет только процесс отрыва молекул
хлорида натрия от кристаллической решетки, что требует больших затрат
энергии (реакция эндотермическая).
2.1.2. Энтальпия
Первый закон термодинамики утверждает, что энергия не создается и не
исчезает. Это накладывает на химические превращения требование сохранения
энергии. При химических превращениях происходит перестройка электронных
структур атомов, ионов, молекул, поэтому химические реакции всегда
сопровождаются изменением энергии. Для количественной оценки этих
изменений применяется термодинамическая функция (Н), называемая энтальпией
(теплосодержанием) системы. Если в ходе реакции энтальпия понижается,
происходит выделение энергии в окружающую среду и процесс является
экзотермическим, при повышении энтальпии происходит поглощение энергии из
окружающей среды и процесс является эндотермическим:
∆ H < 0 экзотермический процесс
∆ H > 0 эндотермический процесс
Для энергетических расчетов конкретных химических процессов
используются энтальпии образования веществ, которые приводятся в
справочниках. При этом энтальпии образования простых веществ, принимаются
равными нулю. Энтальпии образования других веществ относятся к стандартным
условиям (к 1 молю вещества, 298 К и давлению 1 атм.). Например, энтальпия
образования 1 моля воды (жидкой) может быть определена экспериментально
измерением теплового эффекта реакции: H
(г)+ ½ O2 (г) = H2O (ж) ∆H
2
0
обр.
=
-285,8 кДж/моль
Тепловые эффекты реакции определяют по уравнению:
∆ ∆ ∆H H H
= −
еакции об п од об исхр р.( р .) р.( .)
0 0
∑∑
Тепловые эффекты реакций можно определить как экспериментально, так и с
помощью термохимических расчетов. При этом в термохимических уравнениях
указывается состояние веществ: г- газовое, ж- жидкое, к- кристаллическое, ррастворенное.
Задача 2.3. При растворении 10 г CaCl
7,7 К. Вычислите теплоту гидратации CaCl2, если теплота растворения CaCl
в 200 мл воды температура повысилась на
2
2·H2
O
59
равна 19,08 кДж/моль. Удельную теплоемкость раствора можно принять равной
удельной теплоемкости воды [4,18·10
3
Дж/(К·кг)].
Решение:
CaCl2(к) + 6 H2O = CaCl
CaCl
·6H
O(к) + nH2O(ж) = CaCl2(р) + (n + 6) H2O(р) = , ∆Н°1
2
2
CaCl2(к) + (n + 6) H2O(ж) = CaCl2(р) + (n + 6) H2O(р), ∆H°
·6H
2
O(к), ∆H°
2
гидр.
гидр
+ ∆Н°1 = ∆Н°2
По эксперементальным даннам теплота растворения 10 г CaCl2 в 200 мл
воды: Q = mc∆t, где m – масса раствора, с – удельная теплоемкость раствора, ∆tизменение температуры. Q = 0,210 кг·4,18 Дж/(кг·К)·7,7 К = 6,77 кДж или ∆Н°
2
=
-6,77 кДж. Вычислим ∆Н°2 в кДж/моль. Молярная масса CaCl2 равна 111 г/моль,
изменение энтальпии при растворении 10 г CaCl2составляет -6,77 кДж. Тогда
∆Н°
= -6,77 кДж·111 г/моль/10 г = -75,15 кДж/моль. Теплота гидратации
2
CaCl2: ∆H°
= ∆Н°2 - ∆Н°1 = -75,15 кДж/моль – 19,08 кДж/моль = -94,23
гидр
кДж/моль.
2.1.3. Термохимические расчеты. Закон Гесса
В основе термохимических расчетов лежит закон, сформулированный
Г.И.Гессом:
Тепловой эффект реакции зависит от вида и состояния исходных веществ
и конечных продуктов и не зависит от пути процесса.
Приведем термохимическое уравнение реакции полного сгорания угля:
C(к) + O2 (г) = CO2 (г), ∆H1=-393,5 кДж
Допустим, что эта реакция протекает в две стадии. Сначала при горении угля
образуется оксид углерода (II) CO:
C(к) + ½ O2 (г) = CO (г), ∆H2=-110,5 кДж
Затем при сгорании СО образуется оксид углерода (IV) CO
:
2
CO(г) + ½ O2 (г) = CO2 (), ∆H3=-283,0 кДж
Суммируем эти две стадии:
C(к) + ½ O2 (г) = CO (г), ∆H2=-110,5 кДж
CO(г) + ½ O2 (г) = CO2 (), ∆H3=-283,0 кДж
C(к) + O2 (г) = CO2 (г), ∆H2 + ∆H3=-110,5 кДж + (-283,0 кДж)=
-393,5 кДж
Согласно закону Гесса тепловые эффекты образования СО
как непосредственно
2
из простых веществ, так и через промежуточную стадию образования и сгорания
СО равны: ∆H
= ∆H2 + ∆H3= -393,5 кДж. Иначе нарушался бы закон сохранения
1
энергии. Приведенные рассуждения представлены на рис. 2.2 в виде диаграммы.
Различия в уровнях исходных, промежуточных и конечных продуктов на
диаграмме отвечают тепловым эффектам соответствующих реакций. Согласно
этой диаграмме ∆H
= ∆H2 + ∆H
1
.
3
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]