Решение
Искомое |
СН4 г С г 4Н |
г |
|
уравнение |
|||
|
|
Первое уравнение записываем в обратном направлении и меняем знак энтальпии на противоположный
1. |
CH4 г C графит 2H |
2 г , |
H2 |
715,0 кДж |
|
|
|||
2. |
C графит C г , |
|
H1 |
74,9 кДж |
|
|
|
||
3. |
2H2 г 4H г , |
|
H3 |
2 432,0 кДж |
Суммируем три уравнения и получаем искомое уравнение:
СН4 г С г |
4Н г |
H 4EC H ? |
||
EC H |
H |
|
H1 H2 |
H3 413,5 кДж/моль |
|
4 |
|
4 |
|
Закон Лавуазье-Лапласса
•Энтальпия реакции образования вещества равна энтальпии реакции разложения его до исходных веществ с обратным знаком.
Hобр = – Hразл
Следствия из закона Гесса
νA A νB B νCC νD D
Тепловой эффект реакции равен разности сумм энтальпий образования продуктов и исходных веществ реакций с учетом их стехиометрических коэффициентов.
Hреакц0 |
i Hобр0 |
i прод. j Hобр0 |
j исх. в - ва |
Расчет тепловых эффектов реакций электролитов необходимо производить для ионной формы реакции
закон Гесса позволяет обращаться с термохимическими уравнениями как с алгебраическими, т. е.
1.складывать и вычитать их, 2.умножать и делить на общий множитель, 3.переписывать с соблюдением правила знаков и т.д.
при условии, что термодинамические функции относятся к одинаковым условиям.
Изменение энтальпии H системы не может служить единственным критерием самопроизвольного осуществления химической реакции, т.к. многие эндотермические процессы протекают самопроизвольно
Необходимо учитывать еще один фактор, определяющий способность самопроизвольно переходить из более упорядоченного к менее упорядоченному (более хаотичному) состоянию.
Энтропия
Энтропия (S) – термодинамическая
функция состояния, которая служит мерой беспорядка (неупорядоченности)
системы
второй закон термодинамики
В изолированных системах энтропия самопроизвольно протекающего процесса увеличивается S > 0
Энтропия-мера статистического беспорядка в замкнутой термодинамической системе.
S = R ∙ ln W
R = 8,31 Дж/моль∙К; универсальная газовая постоянная
W - Термодинамическая вероятность состояния (беспорядок) системы
термодинамическая вероятность W >> 1
Энтропия индивидуальных веществ всегда больше нуля S>0 и составляет от десятков до сотен
Дж∙моль1K–1
протекающих в изолированных системах, энтропия либо остается неизменной, либо увеличивается.
Изолированная
система:U=const,V=const,δQ=0 S>0(самопроизвольный процесс) ΔS=0(равновесный процесс)
S [Дж/(моль ·К)]≥0
Энтропия веществ, отнесенная к стандартным условиям (температура 298,15К и давление 101325Па) называется
стандартной энтропией Sº
равны нулю.
Энтропия вещества или |
Соединение |
(Дж∙моль– |
системы тел при |
|
1∙K–1) |
определенной |
C(т)алмаз |
2,37 |
температуре является |
C(т)графит |
5,74 |
абсолютной величиной. |
H2(г) |
131 |
постулат Планка: энтропия идеального кристаллического тела при абсолютном нуле равна нулю S =0, поскольку W = 1.
Чем больше W, тем больше S
Твердое вещество |
|
Жидкость |
|
|
Газ |
|
||
|
|
|
||||||
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Min S |
|
|
|
|
|
Max S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изменение энтропии в химической реакции
sреакц. = ΣνS0прод. – ΣνS0исх.вв
Для реакций с участием газообразных компонентов знак S реакции определяется соотношением количества моль газа
|
|
2KClO3 (тв)→ 2KCl(тв) + 3 O2(г)↑ |
S > 0 |
|
|