Стандартная энтальпия образования вещества

Первое начало термодинамики.

Внутренняя энергия, энтальпия, теплота, работа.

Внутренняя энергия – сумма всех видов энергии движения и взаимодействия частиц за исключением кинетической энергии тела в целом и потенциальной энергии его расположения.

∆U = Uкон - Uисх

Энтальпия – запас внутренней энергии системы при постоянном давлении

∆H = Hкон - Hнач

∆H = ∆U +p*∆V (потенциальная энергия )

Для функций состояния бесконечно-малой величиной является дифференциал.

dH = dU + p*dV

Бесконечно малое изменение величины, не функция состояния: бQ и бA.

Теплота (Q) - энергия, которую получает или теряет тело в процессе теплообмена с окружающей средой

Теплоту процесса вычисляют с применением теплоёмкости процесса.

с = бQ / dT (теплоёмкость)

Работа - способ передачи энергии, связанный с изменением внешних параметров системы.

Работу расширения вычисляют, имея уравнение состояния системы.

бA = p*dV + бA', где p*dV – работа против внешних сил (бесполезная) и бA' – полезная работа.

В любом процессе приращение внутренней энергии системы равно количеству теплоты переданного системы за вычетом работой совершённой системой.

∆U = Q – A

dU = бQ - бA

бA = p*dV + бA', где p*dV – работа против внешних сил (бесполезная) и бA' – полезная работа.

Следствие из первого закона термодинамики.

Предположим, что при постоянном давлении система совершает только работу расширения.

P = const бQ = dU + p*dV=dU + d(pV)=d(U + pV)= dH

бA = p*dV Q _p = ∆H

Термохимические расчёты. Закон Гесса и следствия из него.

Термохимия - раздел термодинамики, который изучает тепловые эффекты и реакции.

Закон Гесса: тепловой эффект хим. реакции зависит только от вида и состояния исходных веществ и продуктов реакции, но не зависит от пути перехода.

Следствия из закона Гесса:

· Если начальное и конечное состояния химической реакции (реакций) совпадают, то её (их) тепловой эффект равен нулю.

· Тепловой эффект прямой реакции равен по величине и противоположен по знаку тепловому эффекту обратной реакции

· Тепловой эффект химической реакции равен разности сумм теплот образования (∆fH°) продуктов реакции и исходных веществ, умноженных на стехиометрические коэффициенты (n_i):

∆rH° = СУММ (∆fH°*n_i) (продуктов) – СУММ(∆fH°*n_i) (исходных)

H2 + O2 —> H2O схема

H2 + 1/2 * O2 —> H2O уравнение

H2(г) + 1/2 * O2(г) —> H2O(ж) + ∆ H термохимическое уравнение

∆rH° = ∆fH°_H2O*1 – (∆fH°_H2*1 + ∆fH°_O*1/2)

|| ||

0 0

(кДж/моль) * моль = кДж

Теплота образования или энтальпия образования – тепловой эффект реакции образования одного моля данного соединения из простых веществ, взятых в стандартных состояниях. Стандартный тепловой эффект реакции легко рассчитать с использованием таблиц стандартных теплот образования или теплот сгорания веществ. Для неидеальных сред между реально измеренными и стандартными тепловыми эффектами реакции существует большое расхождение, что необходимо иметь в виду при использовании теплового эффекта реакции в термодинамических расчетах.

Тепловой эффект реакции зависит от температуры, предположим, что реакция типа A —>B протекает при P = const, тогда тепловой эффект реакции будет определяться:

∆rH = H_B – H_A.

Продифференцируем это уравнение по температуре:

(d (по одной) ∆rH / d (по одной) T) _p = (d (по одной) H_B / d (по одной) T) _p – (d (по одной) H_A / d (по одной) T)_p = С_{p, B} – C_{p, A} – реакция происходит при постоянном давлении.

Стандартная энтальпия (∆rH°) – энтальпия при T = 298°К.

Дата добавления: 2015-01-03