1. 1. 2. 4. Тривиальные названия веществ и смесей

Использование некоторых тривиальных названий неорганических веществ, их смесей и сплавов допускается в научно-технической и лабораторной практике, если это названия не могут вызвать неправильного понимания текста.

Таблица 8

Тривиальные названия индивидуальных веществ

Название	Формула
Аммонийная селитра	NH4NO3
Гашеная известь	Ca(OH)2
Гипосульфит	Na2S2O3 ∙H2O
Глинозем	Al2O3
Едкий натр	NaOH
Едкое кали	KOH
Железный купорос	FeSO4 ∙7H2O
Известковая селитра	Ca(NO3)2 ∙H2O
Кальцинированная сода	Na2CO3
Каустическая сода	NaOH
Кремнезем	SiO2
Медный купорос	CuSO4 ∙5H2O
Мочевина	(NH2)2CO
Нашатырь	NH4Cl
Негашеная известь	CaO
Питьевая сода	NaHCO3
Поваренная соль	NaCl
Поташ	K2CO3
Сернистый газ	SO2
Сода	Na2CO3 ∙10H2O
Сулема	HgCl2
Суперфосфат	Ca(H2PO4)2 ∙H2O
Сухой лед	CO2
Углекислый газ	CO2
Угарный газ	CO
Цементит	Fe3C
Цинковые белила	ZnO

Таблица 9

Тривиальные названия смесей и растворов

Название	Состав
Белильная известь	Смесь Ca(OH)2, Ca(ClO)2 и CaCl2
Бромная вода	Водный раствор брома (содержит HBrO и HBr)
Жидкое стекло	Водный раствор силикатов натрия Na2SiO3 и калия K2SiO3
Известковая вода	Насыщенный раствор гашеной извести Ca(OH)2
Купоросное масло	Техническая концентрированная серная кислота H2SO4
Натронная известь	Смесь гашеной извести Ca(OH)2 и едкого натра NaOH
Нашатырный спирт	Концентрированный водный раствор аммиака NH3
Олеум	Раствор SO3 в серной кислоте (дымящая серная кислота)
Пергидроль	30% -ный раствор H2O2
Синильная кислота	Водный раствор HCN
Хлорная вода	Водный раствор хлора (содержит HClO и HCl
Царская водка	Смесь концентрированной азотной кислоты HNO3 и концентрированной соляной кислоты HCl в соотношении 1:3

Тема 2. Химическая термодинамика

2. 1. Расчет тепловых эффектов химических реакций с использованием стандартных термодинамических функций.

В стандартных термодинамических таблицах, которые включаются во многие химические справочники, приведены термодинамические функции при стандартных условиях. Стандартные условия – это температура 298,15 К (25 ^◦С), давление 101320 Па (760 мм рт. ст.). Для термодинамических функций, стандартные условия указываются следующим образом: надстрочный индекс ^“0” обозначает стандартное давление, а подстрочный индекс _“298” стандартную температуру. Например, .

Тепловой эффект химической реакции, протекающей в изобарных условиях (P = const) Q_P = Δ_rH рассчитывается в соответствии с первым следствием из закона Гесса как разность сумм теплот образования ΔH_f продуктов реакции и исходных веществ (с учетом стехиометрических коэффициентов):

,

здесь и далее индексы i относятся к исходным веществам или реагентам (исх.), а индексы j – к конечным веществам или продуктам реакции (кон.); и - стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции для исходных веществ и продуктов реакции, соответственно.

Теплотой образования вещества называется тепловой эффект реакции образования одного моля вещества из простых веществ. Простым веществом называется химическое соединение, состоящее из атомов одного элемента, в наиболее устойчивой модификации при данных условиях. В изобарных условиях теплота образования (энтальпия образования) обозначается ΔH_f (f – сокращение от английского слова formation). Значения теплот образования при стандартных условиях для большого количества веществ приведены в таблицах стандартных термодинамических величин в справочниках (см. например справочник [3]).

В стандартных условиях тепловой эффект химической реакции может быть рассчитан по справочным значениям теплот образования :

Пример 1: Рассчитаем тепловой эффект реакции синтеза метанола при стандартных условиях.

Решение: Для расчетов воспользуемся справочными данными по стандартным теплотам образования, участвующих в реакции веществ (см. табл. 44 на стр.72 справочника [3]).

Теплоты Образования	СО(Г.)	+ 2 Н2 (г.)	= СН3ОН(г.)
, кДж/моль	– 110,53	0	– 201,00

Тепловой эффект реакции синтеза метанола в стандартных условиях по первому следствию из закона Гесса равен:

При расчете тепловых эффектов химических реакции нужно учитывать, что тепловой эффект зависит от агрегатного состояния реагентов и от вида записи химического уравнения реакции:

СО(г.) + 2 Н2 (г.) = СН3ОН(г.)	= – 90,47 кДж
СО(г.) + 2 Н2 (г.) = СН3ОН(ж.)	= – 128,04 кДж
0,5 СО(г.) + 2 Н2 (г.) = 0.5 СН3ОН(г.)	= – 64,02 кДж

По второму следствию из закона Гесса тепловой эффект можно рассчитать, используя теплоты сгорания ΔH_c, как разность сумм теплот сгорания исходных веществ и продуктов реакции (с учетом стехиометрических коэффициентов):

Теплотой сгорания вещества ΔH_c (combustion – горение) называется тепловой эффект реакции сгорания одного моля вещества в избытке кислорода до CO₂, H₂O_(ж.), N₂, SO₂ и галогеноводородов. Стандартные теплоты сгорания можно найти в справочниках, однако, они приведены для значительно меньшего количества веществ (в основном органических), чем теплоты образования.

Большинство химических реакций в химико-технологических системах ведут при повышенных температурах, чтобы повысить скорость реакций и, следовательно, повысить производительность системы. Для того чтобы рассчитать тепловой эффект химической реакции при любой температуре, надо воспользоваться уравнением Кирхгофа в интегральной форме

.

Здесь

изменение средней теплоемкости системы в результате протекания химической реакции.

Теплоемкости веществ зависят от температуры, следовательно, и . Однако, в области обычно используемых в химико-технологических процессах температурах эта зависимость не значительна. Для практических целей пользуются средними теплоемкостями веществ в интервале температур от 298 К до заданной температуры , которые приводятся в справочниках (см.табл. 40 справочника [3].)

При стандартном давлении

Пример 2: Рассчитаем тепловой эффект реакции синтеза метанола при температуре 1000 К и стандартном давлении.

Решение: Для расчетов воспользуемся справочными данными по средним теплоемкостям участвующих в реакции веществ в интервале температур от 298 К до 1000 К (см. табл. 40 на стр.56 справочника [3]):

Средние Теплоемкости	СО(Г.)	+ 2 Н2 (г.)	= СН3ОН(г.)
, Дж/(моль∙К)	30,92	29,57	69,21

Изменение средней теплоемкости системы в результате протекания химической реакции:

Тепловой эффект при 1000 К равен