2 Закон Гесса

В основе термохимических расчетов лежит закон Гесса (1840 г) – тепловой эффект реак­ции зависит только от состояния исходных веществ и конечных продуктов, но не зависит от количества стадий перехода исходных веществ в продукты реакции.

Разберем данный вопрос на примере образования из простых веществ углекислого газа. Данное превращение можно провести по реакции

С_(кр) + O_2(г) = СО_2(г), H₁⁰ = – 393,5 кДж/моль.

Или через промежуточный продукт (со) в две реакции:

С_(кр) + ½O_2(г) = СО_(г), H₁⁰ = – 110,5 кДж/моль,

СО_(г) + ½O_2(г) = СО_2(г), H₁⁰ = – 283,0 кДж/моль.

Из приведенных значений тепловых эффектов видно, что независимо от того, в одну или в две реакции осуществляется данное превращение, суммарный тепловой эффект одинаков и составляет 393,5 5 кДж/моль.

На практике широко используется следствия из закона Гесса:

1) Тепловой эффект химической реакции равен разности между суммой энтальпий образования продуктов реакции и суммой энтальпий образования исходных веществ (с учетом стехиометрических коэффициентов в виде соответствующих множителей)

_{реакции} = S n_i DН_{обр. продуктов} - S n_j DН_{исх. веществ}.

2) Тепловой эффект реакции равен разности между суммой энтальпий сгорания исходных веществ и суммой энтальпий сгорания продуктов реакции (с учетом стехиометрических коэффициентов в виде соответствующих множителей). его обычно применяют для реакций органических соединений)

_{реакции} = S n_j DН_{сгорания исх. веществ} -S n_i DН_{сгорания обр. продуктов}.

Закон Гесса и его следствия можно применять не только для химических превращений, но и для расчета тепловых эффектов фазовых переходов: плавления, кипения, кристаллизации, растворения и др.

Имея справочные или экспериментальные значения по теплотам образования (или сгорания) веществ, можно рассчитать тепловой эффект химической реакции. В таблице 1 приведены значения энтальпий образования некоторых веществ.

Таблица 1 – Стандартные энтальпии образования ( ) некоторых веществ

Вещест- во	Состоя- ние	, кДж/моль	Вещество	Состояние	, кДж/моль
CH4	г	-74,85	Н2О	ж	-285,84
C2 H6	г	-84,67	Н2О	г	-241,83
C2 H2	г	+226,75	СО	г	-110,52
C2 H4	г	+52,28	СО2	г	-393,51
C6 H6	г	+82,93	Са(ОН)2	к	-986,50
NH3	г	-46,19	Fe2О3	к	-822,10

Примеры расчета тепловых эффектов химических реакций: