Тепловой эффект химической реакции зависит только от начального и конечного состояний веществ и не зависит от промежуточных стадий процесса.
Например:
С + 1/2О2 CO + Q1,
СO + 1/2О2 CO2 + Q2,
С + О2 CO2 + Q3;
Q3 = Q1 + Q2.
Первое следствие из закона Гесса:
тепловой эффект реакции равен сумме теплот образования продуктов реакции за вычетом сумм теплот образования исходных веществ (с учетом коэффициентов):
Qр-ции = Qобр. прод – Qобр. реаг.
Теплота образования (Qобр) – это теплота, которая выделяется или поглощается при образовании
1 моль сложного вещества из простых веществ при стандартных условиях. Теплоты образования простых веществ приняты равными нулю.
Стандартные условия – давление 1 атм (101,3 кПа), Т = 298К (25 °С).
Второе следствие из закона Гесса:
тепловой эффект химической реакции равен сумме теплот сгорания исходных веществ за вычетом суммы теплот сгорания продуктов реакции (с учетом коэффициентов):
Qр-ции = Qсгор. реаг – Qсгор. прод.
Теплота сгорания (Qсгор) – это теплота, выделяющаяся при сгорании 1 моль вещества в кислороде при стандартных условиях с образованием оксида элемента в высшей степени окисления. Теплоты сгорания негорючих веществ равны нулю.
Теплоты сгорания и образования – справочные величины, они приводятся в справочных термодинамических таблицах при стандартных условиях.
Основы химической кинетики. Гомогенные и гетерогенные химические реак-ции. Понятие о скорости химической реакции. Закон действующих масс. Факторы, опре-деляющие скорость химической реакции. Константа скорости химической реакции. Мно-гостадийные реакции.
Химическая термодинамика позволяет определить принципиальную возможность или невозможность самопроизвольного течения химических реакций, а также в случае возможности протекания реакций рассчитать их тепловой эффект. Но химическая термодинамика не дает ответа на вопросы о том, с какой скоростью и через какие промежуточные стадии система перешла из начального состояния в конечное.
Далеко не все реакции, для которых G < 0, “спешат” осуществиться на практике. Куски каменного угля могут веками лежать на воздухе, хотя для реакции C + O2 = CO2 G o = -395 кДж
На данный вопрос отвечает химическая кинетика.
Химическая кинетика – область химии, изучающая механизмы химических реакций и скорости их протекания, а также зависимость скорости реакции от различных факторов (концентрации реагентов, температуры, давления, наличия катализатора и др.).
Знание кинетики реакций исключительно важно для управления химическими процессами: выбора условий их протекания с оптимальной скоростью и наибольшим выходом требуемого продукта.