Тепловой эффект реакции
Тепловой эффект реакции − теплота, выделяющаяся или поглощающая при химической реакции.
Условия:
1.p = const ИЛИ V = const
2.не совершается никакой работы, кроме A = p V
3.температура продуктов = температура реагентов Экзотермические реакции: выделение теплоты, Q > 0
Эндотермические реакции: поглощение теплоты, Q < 0
Энтальпия
Изохорный процесс (V = const) QV = U2 − U1 = U
Изобарный процесс (p = const)
Qp = U2 − U1 + p(V2 − V1) = (U2 + pV2) − (U1 + pV1) ≡ ≡ H2 − H1 = H
Энтальпия ("полная энергия") H ≡ U + pV
Имеет смысл только ее изменение H = U + p V
Энтальпия – функция состояния !
Экзотермические реакции: Q > 0, |
H < 0 |
Эндотермические реакции: Q < 0, |
H > 0 |
Закон Гесса
Тепловой эффект химических реакций зависит только от вида и состояния исходных веществ и конечных
продуктов, но не зависит от пути перехода.
Закон Гесса - следствие |
Г.И. Гесс (1802−1850) |
|
1го закона термодинамики |
||
|
||
|
|
Закон Гесса
Следствие:
Тепловой эффект прямой реакции равен по величине противоположен по знаку тепловому эффекту обратной
реакции
С (графит) + О2 (газ) = СО2 (газ) |
Н(1) |
= −393.8 кДж/моль |
СО (газ) + 1/2О2 (газ) = СО2 (газ) |
Н(2) |
= −283.2 кДж/моль |
С (графит) + 1/2О2 (газ) = СО (газ) |
Н(3) |
= ? |
Н(3) = Н(1) − Н(2) = −110.6 кДж/моль
Энтальпийная диаграмма
С (графит) + О2 (газ) = СО2 (газ) |
Н(1) = −393.8 кДж/моль |
СО (газ) + 1/2О2 (газ) = СО2 (газ) |
Н(2) = −283.2 кДж/моль |
С (графит) + 1/2О2 (газ) = СО (газ) |
Н(3) = −110.6 кДж/моль |
Н(3)
Н(1) |
Энтальпийная |
диаграмма |
|
|
Н(2) |