Закон Кирхгофа

Влияние температуры на величины тепловых эффектов описывает закон Кирхгофа: температурный коэффициент (а) теплового эффекта химической реакции равен изменению теплоемкости системы в ходе реакции.

Закон дает возможность определить изменение энтальпии и тепловой эффект реакции в условиях прохождения се при температуре, отличной от стандартной.

В дифференциальной форме математическое выражение закона для реакций, идущих при постоянном давлении:

при постоянном объеме:

Если эти выражения проинтегрировать, то получатся уравнения Кирхгофа в интегральной форме:

для реакций, идущих при постоянном давлении:

для реакций, идущих при постоянном объеме:

Если реакция протекает в условиях, когда температурная разница (T₂ - T₁) невелика, то можно принять, что теплоемкость практически не зависит от температуры ( C=const), тогда и - разность теплоемкостей продуктов реакции и исходных веществ (берутся из справочника при стандартной температуре) с учетом стехиометричсских коэффициентов:

Для учета зависимости теплоемкости от температуры в этих формулах используют средние значения теплоемкости в данном интервале температур веществ, участвующих в реакции (берутся из справочника).

Для более точных расчетов в случае протекания реакции при большой разнице температур необходимо использовать температурную зависимость теплоемкости типа:

где коэффициенты а,b, с, d для отдельных веществ берут из справочника, а знак обозначает разность между продуктами и реагентами (с учетом стехиометричсских коэффициентов).

Обычно уравнение Кирхгофа интегрируют в пределах 298,15 -T. Тогда значение энтальпии химической реакции при некоторой температуре T определяется из уравнения:

Дата добавления: 2015-05-09