Зміни ентальпії під час перебігу хімічної реакції

Лекція №6. Термохімія: основні поняття та закони

Р. – Дж.Гершель виготовив дослідні зразки холодильних машин Стірлінга, які успішно використовувались у харчовій промисловості, наприклад, для заморожування риби промислові судна Англії були оснащені такими холодильними машинами.

З 1876р. холодильні машини Стірлінга використовувались в Шотландії на фабриках при виробництві парафінових мастик. Проте внаслідок технічної недосконалості вони були витиснені компресійними холодильними машинами. У наш час проблемами створення нових зразків машин Стірлінга та їх виробництвом займаються не менш 140 крупних кампаній та науково-дослідницьких установ. Рівень, досягнутий у проектуванні машин Стірлінга, дозволяє створювати холодильні машини помірного холоду (продуктивністю до 100кВт) з ефективністю у 1,5 рази вищою, ніж у найкращих зразків парокомпресійних холодильних машин, при цьому малогабаритні характеристики скорочуються на 20‑ 30%.

Основні питання:

1. Термохімія. Термохімічні рівняння.

2. Теплоти (стандартні молярні ентальпії) утворення, розкладу, згорання, розчинення.

3. Основні закони термохімії: закон Лавуазьє-Лапласа, закон Гесса.

Термохімія ‑ область хімії, яка займається дослідженням змін ентальпії при перебігу хімічних реакцій і фазових перетвореннях.

Експериментальна методика, що застосовується для визначення ентальпії, називається калориметрія.

Екзотермічна реакція ∆Н<0, Н₂ < Н₁ (ентальпія продуктів менша ентальпії реагентів), теплота виділяється. Q = - ∆Н

Н Реагенти

Н₁

∆Н<0 (ентальпія зменшується)

Н₂

Продукти

Енергія, що втрачається в ході реакції, надходить в реакційну суміш, підвищуючи її температуру. Ця енергія передається оточенню, в кінці реакції температура реакційної суміші знижується.

Ендотермічна реакція ∆Н>0, Н₂>Н₁ (ентальпія продуктів більша ентальпії реагентів), теплота поглинається системою. Q = ∆Н

Н Продукти

Н₂

∆Н>0 (ентальпія зростає)

Н₁

Реагенти

Енергія, що поглинається в ході реакції, відбирається з реакційної суміші, внаслідок цього відбувається зниження її температури. Теплова енергія передається від оточення у суміш, в кінці реакції температура реакційної суміші знову підвищується.

Тепловий ефект реакції (∆Н⁰) – кількість енергії, що вивільняється або поглинається системою в процесі необоротної хімічної реакції (за умов Р = const, Т = const). Одиниці вимірювання – Дж (кДж) до 1 моля речовини.

Запис хімічних рівнянь реакцій із вказанням теплових ефектів називають термохімічними рівняннями.

½ СІ_{2 (г)} + ½ Н_2(г) → НСІ_(г), ∆Н⁰ = ‑ 93кДж

Для запису термохімічних рівнянь:

ü використовують дробові коефіцієнти;

ü вказують агрегатні стани реагентів і продуктів: m – (твердий); р – (рідкий), г – (газуватий).

ü вказують тепловий ефект (ентальпію реакції).

Для порівняння теплових ефектів різних процесів їх відносять до одного моля речовини за стандартних умов:

Т = 298К (25⁰С), Р = 1,01∙10⁵Па (1 атм.).

Дата добавления: 2014-01-07