Тема 1*

ТЕРМОХИМИЯ. РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ЭФФЕКТОВ

ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦЙ

.

Вопросы для самоконтроля

Термохимия. Закон Гесса

Что изучает термохимия? Какие причины вызывают появление тепловых эффектов химических реакций? В каких случаях теплота в ходе реакции выделяется, в каких - поглощается? Как принято обозначать тепловой эффект, в каком случае он имеет положительный знак, в каком - отрицательный?

Как формулируется закон Гесса? Откуда он выводится? При каких условиях он выполняется строго? Для чего он используется?

Расчет тепловых эффектов при стандартной температуре

Что называется теплотой образования, теплотой сгорания? Как

они обозначаются? Какое состояние вещества принято в качестве стандартного? Как оно обозначается? Как рассчитать стандартный тепловой эффект реакции при стандартной температуре по теплотам образования и по теплотам сгорания? Как рассчитать тепловой эффект реакции при постоянном объеме? Как выражается связь тепловых эффектов при постоянном давлении и при постоянном объеме?

Теплоемкость

Что называется теплоемкостью системы? В каких единицах она

измеряется? Что такое истинная и средняя, удельная и молярная, изобарная и изохорная теплоемкости? Как теплоемкость зависит от температуры? Как рассчитать количество теплоты, необходимое, для нагревания системы от T₁ до Т₂ ?

___________________

* Темы I и 2 изучаются студентами самостоятельно

Расчет тепловых эффектов при различных температурах

Как вывести уравнение Кирхгофа? Как зависит тепловой эффект

от температуры (анализ уравнения Кирхгофа)? Как рассчитать тепловой эффект реакции при различных температурах (уравнение в общем виде)? Как рассчитать тепловой эффект реакции по Средним значениям теплоемкости веществ? Как рассчитать тепловой эффект реакции в том случае, если нужно учесть зависимость теплоемкости веществ от температуры? Что такое гипотетический тепловой аффект реакции при 0К?

Расчет тепловых эффектов по высокотемпературным

составляющим энтальпии

Что такое "высокотемпературная составляющая энтальпии"? Как вычислить тепловой эффект реакции по высокотемпературным составляющим энтальпии веществ?

Примеры решения задач

Пример 1. Вычислите тепловой эффект реакции

С₆Н_{5 (Ж)} + 3Н₂ = С₆Н₁₂

при 298К:

а) при постоянном давлении;

б) при постоянном объеме.

Р е ш е н и е.

1. Выпишем из справочника /2, с. 72-89/ теплоты образования

веществ:

Вещество: С₆Н_{6 (Ж.)} Н_{2 (Г.)} С₆Н_{12 (Г.)}

∆Н⁰_{f, 298} , кДж/ моль: 49,03 0 -123,14

Расчет ведем по формуле

∆Н⁰ ₂₉₈ = (∑υ_i ∆Н⁰_{f, 298}, _i ) кон. в–в – (∑υ_i ∆Н⁰_{f, 298}, _i ) исх. в-в.

Подставляя значения, получим стандартный тепловой эффект

реакции при постоянном давлении:

∆Н⁰ ₂₉₈ = (-123,14) - (49,03 + 3∙0) = -172,17 кДж.

Вывод: энтальпия системы уменьшается, теплота выделяется, реакция экзотермическая. Такое количество теплоты выделится, если I моль бензола прореагирует с 3 молями водорода с образованием I моля циклогексана.