Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методичні вказівки з Фізичної хімії.2.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
21.12.2018
Размер:
6.19 Mб
Скачать

Рекомендована література:

1. Гамеева о.С. Физическая и колоидная химия.М. Высшая школа. 1969.408 с. § 21 Практична робота №3

Тема роботи – Перший закон термодинаміки, закон Геса та слідства.

Мета роботи – навчитися визначати тепловий ефект реакції.

Теоретичне обґрунтування

Хімічні перетворення, а також фізичні процеси (випарювання, конденсація пару, плавлення, кристалізація) завжди супроводжуються тепловим ефектом. Знання теплових ефектів дає змогу виконувати технологічні розрахунки.

В термохімії теплота, яку виділяє система, вважається позитивною (+), а теплота, що поглинається – негативною (-). В термохімії теплоту визначають символом Qр і виражають в Дж/моль, кДж/моль.

Ізохорний тепловий ефект (Qv) – тепловий ефект при постійному об’ємі

Ізобарний тепловий ефект (Qp) – це тепловий ефект при постійному тиску.

Між ними існує математичний зв’язок

Qp= Qv – ΔnRT

Для обчислення Δn число молей газу, що є у лівій частині хімічного рівняння реакції беруть зі знаком “-”, а в правій зі знаком “+”.

Якщо система складається тільки із твердих та рідких речовин, то Qp≈ Qv

Теплові ефекти в довідниках приведені до стандартних умов, однак таблиці не враховують всі можливі хімічні реакції, тому теплові ефекти можна розрахувати, користуючись законом Гесса та наслідками з нього.

В термохімічних розрахунках широко використовують 2 наслідки закону Гесса.

1. Тепловий ефект хімічної реакції дорівнює різниці між сумою теплоти утворення продуктів реакції та сумою теплот утворення речовин, що вступають в реакцію

Qреакціі=ΣQутв.прод. – ΣQутв.поч.

2. Тепловий ефект хімічної реакції дорівнює різниці між сумою теплот згоряння речовин, що вступають в реакцію (Qзгор.поч.) та сумою теплот згорання продуктів реакції (Qзгор.прод)

Qреакціі=ΣQзгор.поч. – ΣQзгор.прод.

Примітка: в довідкових таблицях Qутв. та Qзгор. приведені для

1 моль і для стандартних умов: р = 101325 н/м2 ; to = 25oC

Q утворення простих речовин умовно дорівнює нулю.

Приклад № 1.

Обчислити різницю між Qpі Qv при to = 25oC для

Реакції 2H2 + O2 = 2H2O(ж)

Рішення.

1.Визначаємо Δn реакції

Δn= -2 – 1 + 0= -3

2. Qp - Qv = - ΔnRT

Т=25+273 = 298 оК

Qp - Qv = -(-3)* 8,313*298 = 7432 Дж

Приклад № 2. Обчислити тепловий ефект реакції при p – const

CaC2 + 2H2O(ж) =Ca(OH)2 + C2H2↑ + Q

Рішення

1. Знаходимо в довідковій таблиці теплоти утворення учасників

реакції

Qp утв (Ca(OH)2) = 986,2 кДж/моль

Qp утв (CaC2) = 65,7 кДж/моль

Qp утв (C2H2) = 226.75 кДж/моль

Qp утв (H2O) = 285.84 кДж/моль

2. Користуючись першим наслідком закона Гесса, знаходимо тепловий ефект реації

Qреакції = (986,2+226,75) – (62,7 + 2* 285,84)= 125,07 кДж на 1 моль CaC2

Відплвідь: Qp = 125,07 кдж/моль.

Контрольні запитання:

  1. Сформулюйте перший закон термодинаміки.

  2. Математичне визначення закону термодинаміки.

  3. Як читається закон Гесса?

  4. Сформулюйте слідство закону Гесса.

  5. Що називається теплотою утворення, теплотою згорання?