Тепловой эффект химической реакции, определение тепловых эффектов по следствиям из закона Гесса
Закон Гесса и его следствия.
Закон Гесса (закон постоянства суммы теплот реакции) :
Тепловой эффект химической реакции определяется только природой и состоянием исходных веществ и продуктов, но не зависит от промежуточных химических реакций, т.е. от способа перехода от исходного состояния в конечное.
В термохимических расчетах обычно используют ряд следствий из закона Гесса:
1. Тепловой эффект прямой реакции равен по величине и противоположен по знаку тепловому эффекту обратной реакции (закон Лавуазье – Лапласа).
2. Для двух реакций, имеющих одинаковые исходные, но разные конечные состояния, разность тепловых эффектов представляет собой тепловой эффект перехода из одного конечного состояния в другое.
С + О2 ––> СО + 1/2 О2 ΔН1
С + О2 ––> СО2 ΔН2
СО + 1/2 О2 ––> СО2 ΔН3
3. Для двух реакций, имеющих одинаковые конечные, но разные исходные состояния, разность тепловых эффектов представляет собой тепловой эффект перехода из одного исходного состояния в другое.
С(алмаз) + О2 ––> СО2 ΔН1
С(графит) + О2 ––> СО2 ΔН2
С(алмаз) ––> С(графит) ΔН3
4. Тепловой эффект химической реакции равен разности сумм теплот образования продуктов реакции и исходных веществ, умноженных на стехиометрические коэффициенты.
ΔН=∑ΔНпрод.-∑ ΔН исх.
5. Тепловой эффект химической реакции равен разности сумм теплот сгорания исходных веществ и продуктов реакции, умноженных на стехиометрические коэффициенты.
|
|
|
ΔН=∑ΔНсгор.исх.-∑ ΔНсгор.прод.
Законы Коновалова.
Законы Коновалова и разделение легколетучих жидкостей. Ректификация и ее использование в технологии.
Соотношения между составами равновесных растворов и их паров, а также общим давлением пара над раствором были установлены Д.П. Коноваловым в 1881 году и носят название законов Коновалова.
Первый закон Коновалова гласит: общее давление пара над раствором растёт с ростом доли в растворе того компонента, который богаче представлен в паре, т. е. более легколетучего компонента. На этом явлении основана фракционная перегонка (ректификация), позволяющая разделить смесь взаимно–растворимых жидкостей.
Второй закон Коновалова касается более частных случаев. Для некоторых реальных растворов с большими отклонениями от закона Рауля на кривых «общее давление пара – состав» могут появляться минимумы или максимумы.
Второй законКоновалова гласит: максимум на кривой общего давления соответствует минимуму на кривой температур кипения и отвечает такому равновесию раствора и его насыщенного пара, при котором составы фаз одинаковы, и наоборот. Диаграммы состояния бинарных систем с максимумом на кривой давления пара и минимумом на кривой температур кипения представлены на рис. 10.
|
|
|
Смеси, у которых раствор и пар одинаковы по составу, называются азеотропными, или нераздельнокипящими. Путём перегонки азеотропные растворы не разделяются (составы фаз равны). Но их можно разделить следующими методами:
— путём химического связывания одного из компонентов;
— путем добавления в систему третьего компонента;
— путем ректификации на двух последовательных колонках при различных давлениях. 
Рис. 10. Диаграммы состояния бинарных систем с максимумом
на кривой давления пара (а) и минимумом на кривой температур кипения (б).
Примерами азеотропных смесей с минимумами на кривых температур кипения являются растворы, содержащие Н2О и С2Н5ОН (96,5%), метанол и ацетон, и другие. Примерами азеотропных смесей с максимамуми на кривых кипения являются растворы, содержащие Н2О и НСl (20%), ацетон и хлороформ, и другие.
Диаграммы кипения используются для обоснования возможности разделения жидких смесей методом перегонки и ректификации (фракционной перегонки).
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 489; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!