Термохимические расчеты. Закон Гесса

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Энтальпии реакций, протекающих при постоянном давлении или при постоянном объеме, не зависят от пути протекания процесса (то есть от характера и числа промежуточных стадий), а определяются лишь начальным и конечным состояниями системы.

Проиллюстрировать закон Гесса можно на примере реакции образования оксида углерода (IV):

C_(к) + O_2(г) = CO_2(г), .

Эта же реакция может осуществляться другим путем, с образованием промежуточного продукта – оксида углерода (II):

С_(к) + 1/2O_2(г) = СO_(г), ;

СО_(г) + 1/2O_2(г) = СО_2(г), .

Схема химических реакций

С_(к) СО_2(к)

СO_(г)

Энтальпия реакции, протекающей разными путями, одинакова.

При проведении термохимических расчетов пользуются следствиями закона Гесса.

Следствие 1. Энтальпия реакции равна разности сумм энтальпий образования продуктов реакции и исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов.

Стандартная энтальпия реакции

где , – стандартные энтальпии образования исходных веществ и продуктов реакции;

n_прод., n_исх – стехиометрические коэффициенты

(коэффициенты в уравнении реакции).

Таким образом, стандартную энтальпию любой реакции можно рассчитать по имеющимся в таблицах термодинамических величин стандартным энтальпиям образования веществ.

Следствие 2. Энтальпия прямой реакции равна по модулю и противоположна по знаку энтальпии обратной реакции.

К примеру, термохимическое уравнение реакции разложения карбоната кальция

СаСO_3(к) = CaO_(к) + CO_2(г), DH⁰ = 178 кДж.

Обратной реакции соответствует термохимическое уравнение

CaO_(к) + CO_2(г) = СаСO_3(к), DH⁰ = ‑178 кДж.

Задача. Рассчитайте количество теплоты, выделяющейся (или поглощающейся) при гашении 1 кг извести в стандартных условиях.

Решение

Уравнение реакции гашения извести:

CaO_(т) + Н₂О_(ж) = Са(ОН)_2(т).

Из справочной таблицы выписываем стандартные энтальпии образования веществ.

Вещество	DH⁰_обр, кДж/моль
CaO_(т) Н₂О_(ж) Са(ОН)_2(т)	–635 –286 –987

Тепловой эффект реакции равен энтальпии реакции, значение которой находим по первому следствию закона Гесса:

Энтальпия реакции отрицательна, т.е. при гашении извести теплота выделяется. Количество теплоты соответствует гашению 1 моль СаО. Рассчитываем количество вещества, содержащееся в 1 кг оксида кальция:

Количество теплоты, выделяющейся при гашении 1 кг извести,

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 222; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!