Элементы химической термодинамики

Уравнения химических реакций, в которых вместе с реагентами и продуктами записан и тепловой эффект реакции, называются ТЕРМОХИМИЧЕСКИМИ УРАВНЕНИЯМИ.

СH 4 (г) + 2 O 2 (г) = СO 2 (г) + 2 H 2 О(ж) + 890 кДж

Стандартная энтальпия ( стандартный тепловой эффект реакции )

Измеренная при стандартных условиях

 Н о 298 = –890 кДж / моль

Т = 25 ° С (298 К)

Р = 1 атм (101325 Па)

 H 0

 Н о 298 = +131,3 кДж / моль

Раздел химии, занимающийся изучением превращения энергии в химических реакциях, называется ТЕРМОХИМИЕЙ

Тепловой эффект реакции можно измерить при помощи калориметра

Q = mc(t 2 - t 1 )

Q =  H

Основные законы термохимии

Закон Лавуазье - Лапласа

Тепловой эффект прямой реакции всегда равен тепловому эффекту обратной реакции с противоположным знаком.

2 H 2 (г) + O 2 (г) = 2 H 2 О(ж) + 572 кДж

(горение водорода в кислороде)

2 H 2 О(ж) + 572 кДж = 2 H 2 (г) + O 2 (г)

(разложение воды электрическим током)

Закон Гесса

Тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояния веществ и не зависит от промежуточных стадий процесса.

2 NaOH + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2 H 2 O + 131 кДж

а) NaOH + H 2 SO 4 = NaНSO 4 + H 2 O + 62 кДж

б) NaHSO 4 + NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O + 69 кДж

6 2 кДж + 69 кДж = 131 кДж

Теплота любой реакции может быть вычислена как разность между суммой теплот образования всех продуктов и суммой теплот образования всех реагентов в реакции .

Теплота образования простых веществ равна нулю.

Fe 2 O 3 (тв) + 3 C(графит) = 2 Fe(тв) + 3 CO(г)

Fe 2 O 3 (  Н о 298 = –822,1 кДж / моль)

СО (  Н о 298 = – 110,5 кДж / моль).

 Н о 298 = 3  (-110,5) - (-822,1) = -331,5 + 822,1 = +490,6 кДж