Закони термохімії

Основні поняття термохімії

Теплота розчинення (стандартна молярна ентальпія розчинення) – кількість теплоти, що виділяється або поглинається під час розчинення 1моль речовини в такому об’ємі розчинника, коли подальше його додавання не спричиняє зміни теплового ефекту.	∆Н^0розч. ∆Н1 – теплота, що необхідна для руйнування кристалічної решітки; ∆Н2 – теплота, що вивільняється в результаті гідратації (теплота гідратація), тобто взаємодії молекул розчинника і речовини, яку розчиняють.	∆Н^0розч. = ∆Н1 + (-∆Н2) ∆Н1>0, ендотермічний процес; ∆Н2<0, екзотермічний процес. Якщо ∆Н1<∆Н2, то ∆Н^0розч.<0 – розчинення супроводжується виділенням теплоти (екзотермічний процес); Якщо ∆Н1>∆Н2, то ∆Н^0розч.>0 – розчинення супроводжується поглинанням енергії (ендотермічний процес); Якщо ∆Н1=∆Н2, то ∆Н^0розч.= 0 – розчинення не супроводжується тепловим ефектом.
Примітка. • Розчинення КОН у воді супроводжується виділенням теплоти (розігрівання розчину), ∆Н^0розч. = -55,3кДж/моль. • Розчинення NaCl у воді супроводжується поглинанням теплоти (охолодження розчину), ∆Н^0розч. = +4кДж/моль. Використовують як охолоджувальні суміші (кріогідратні суміші).

І. Закон Лавуазьє - Лапласа (1780): ентальпія прямої реакції рівна за абсолютним значенням і протилежна за знаком ентальпії зворотної реакції ∆Н_пр. = - ∆Н_зв.

Чим більше теплоти виділяється під час утворення тієї чи іншої сполуки, тим більше теплоти треба затратити на її розкладання.

Порівнюючи ∆Н⁰утв. речовин, які належать до одного класу, можна зробити висновок про їх стійкість:

НF → HCl → HBr → HI

зменшується термічна стійкість

∆Н^0утв.НF = -268,6кДж/моль		∆Н^0утв.НBr = -35,9кДж/моль
∆Н^0утв.НСІ = -92,3кДж/моль		∆Н^0утв.НІ = +25,9кДж/моль

ІІ. Закон Гесса, або закон постійності сум тепла (1840): ентальпія реакції залежить лише від початкового та кінцевого станів реагентів і не залежить від шляху перебігу, тобто від числа й характеру проміжних стадій.

Значення закону Гесса: дозволяє обчислити теплоти утворення нестабільних сполук і теплові ефекти хімічних реакцій, які не можна здійснити експериментально.

Наслідки із закону Гесса:

þ Ентальпія утворення не залежить від способу одержання сполуки;

þ Ентальпія реакції (тепловий ефект реакції) дорівнює різниці між сумою ентальпій утворення продуктів реакції та сумою ентальпій утворення вихідних речовин (реагентів) з урахуванням стехіометричних кількостей речовин.

Рівняння хімічної реакції: а А + в В → с С + d D

А, В – вихідні речовини (реагенти);

С, D – продукти реакції (кінцеві речовини);

a, в, c, d – стехіометричні коефіцієнти.

Математичний вираз наслідку із закону Гесса:

∆Н⁰ = с∙ΔН⁰_утв.С + d ∙∆Н⁰_утв.D – (а ∙∆Н⁰_утв.А + в ∙ΔН⁰_утв.В)

Дата добавления: 2014-01-07