Термохимические уравнения

В термодинамике при написании химического уравнения принято включать в него тепловой эффект реакции. Такая запись называется термохимическим уравнением. Тепловой эффект реакции определяется не только природой реагирующих веществ, на и их агрегатным состоянием. В связи с этим в термохимическом уравнении через символы (г), (ж), (т) или (к) обозначаются соответственно газообразное, жидкое, твердое или кристаллическое состояние. Некоторые примеры записи термохимических уравнений:

(а)

(б)

Размерность теплового эффекта энергия / количество вещества (Дж/моль) связана с новым в СИ определением физической величины – количеством вещества и его единицей – молем. Согласно этому определению тепловой эффект химической реакции можно относитьк любому из исходных веществ или продуктов реакции или ко всем реагентам. Например, для реакции (а) тепловой эффект относится к 1 молю Н ₂ О (ж), или к 1 молю Н ₂ (г), или 0,5 моль О ₂ (г). Однако к какому бы из участников ни относили Δ _rH, эта величина характеризует реакцию в целом.

С термохимическими уравнениями, если тепловые эффекты приводятся в них при одних и тех же внешних условиях, можно оперировать точно так же, как с алгебраическими. В частности, их можно суммировать, вычитать одно из другого, умножать на постонные коэффициенты и т.д. Это свойство термохимических уравнений вытекает непосредственно из закона Гесса.

Например,

(в)

(г).

Вычитая из уравнения (в) уравнение (г), получаем

(д)

.

Если тепловые эффекты реакций (в) и (г) могут быть определены с высокой степенью точности экспериментальным путем, то для реакции (д) его непосредственно измерить невозможно, поскольку эту реакцию в «чистом» виде провести нельзя (всегда наряду с СО при горении будет образовываться СО ₂). Таким образом, закон Гесса позволяет вычислить тепловые эффекты тех реакций, для которых непосредственное определение теплового эффекта сопряжено с большими экспериментальными трудностями (или вообще избежать необходимости определять тепловые реакции некоторых реакций опытным путем).

Приведем еще один пример:

Тогда, вычитая из первого уравнения второе, получим

Дата добавления: 2014-01-04