Приближенный расчет теплот химических реакций по знергиям связи

Теплота образования вешества равна сумме теплот сгорания простых веществ, образующих его, минус теплота сгорания самого вещества

Теплота реакция равна сумме теплот сгорания реагентов минус сумма теплот сгорания продуктов с учетом модулей стехио-метрических коэффициентов.

4.4.3. 3-ье следствие из закона Гесса – пересчет экспериментальных теплот сгорания на теплоты образования

3 С_граф. + 3 Н₂ + 1/2О₂ = Н₃С-СО-СН₃ D_fH˚ -?

- 1 C₃H₆O + 4 O₂ = 3 CO₂ + 3 H₂O D_сН ˚ = -1785.3 кДж/моль

3 Н₂ + 1/2О ₂ = Н₂ О D_сН ˚ = -285,8 кДж/моль

3 С + О₂ = СО₂ D_сН ˚ = -393,51 кДж/моль

D_fH˚ = - D_сН ˚ (3.4)

4.5.1. Энергия связи – это средняя энергия, необходимая для разрыва связи в 1 моле газообразного вещества до состояния газообразных атомов:

HCl_газ = H + Сl; D_rН = ε_HCl

H₂O_газ = 2 Н + О; D_rН = 2 ε_HCl

H₂O_{газ =} Н + ОН D_rH = 497 кДж/моль

OН = О + Н D_rH = 421 кДж/моль

e_ОН = 918/2 = 459 кДж/моль

C учетом других реакций принято считатьэнергию связи ОН равной e_ОН = 467 кДж/моль. Энергию ковалентных химических связей в слож-ных молекулах в первом приближении можно считать величиной адди-тивной, т.е. энергии связи независимы и всегда положительны, так как разрыв связей – реакция эндотермическая. Поэтому энергия обра-зования газообразного вещества из атомов (D_fаH) может быть приближенно оценена как сумма энергий связи с обратным знаком

D_fаH = -DH_{атомизации} = - Σ n_рε_р (3.5)

4.5.2. Расчет стандартной теплоты образования вещества по энергиям связи. Составим цикл: проведем атомизацию простых веществ, затратив энергию , образуем из атомов заданное газообразное вещество и переведем его в стандартное состояние, при этом выделится теплота испарения D_vH _., если стандартное состояние жидкое, и теплота плавления D_mH, если вещество твердое.

3 С_граф. + 3 Н₂ + 1/2О₂ = Н₃С-СО-СН_{3 ж}; D_fH˚-?

- D_vH

3 С_газ. + 6 Н + О = Н₃С-СО-СН_{3 газ}; D_fаH = - Σ n_рε_р.

D_fH˚ = – S n_pe_p – D_vH _. (3.6)

4.6. Цикл Габера-Борна описывает процессы, вносящие вклад в образо-вание ионных кристаллических соединений. Рассмотрим их на примере образования хлорида натрия

Na_тв.+ ½ Cl_2(газ) = NaCl_тв. ; D_rН = D_fH^o

Na⁺ _газ + Сl _газ + е ^-

Е_{сродства Cl} = -354

Na⁺ _газ + Сl ^¯_газ

Потенциал ионизации

Na _газ + Сl I = 502

Na _газ + ½ Сl₂ ½ DH_дисс.= 121

E_{рещетки} = 788

Na_тв. + ½ Cl_2газ DH_{cублим. Na}= 108 DH_гидр.Na⁺ +

+ DH_{гидр.Cl¯}

D_fH^o = - 411

NaCl_тв

Na⁺ aq + Сl ^-aq DH_m

D_fH^o = DH_{субл. Na} + ½ DH_{дисс Сl2} + I_Na + Е_{сродствa Cl} - E_{рещетки} = (3.7)

= 108 + 121 + 502 – 354 – 788 = 411 кДж/моль

Дата добавления: 2013-12-12