Термохимия

Все химические процессы протекают либо с выделением, либо с поглощением тепла. Экзотермическими называют процессы, идущие с выделением тепла и эндотермическими – идущие с поглощением тепла. Количество выделяемой или поглощаемой теплоты называется тепловым эффектом реакции.

Для изохорных процессов тепловой эффект равен изменению внутренней энергии: , для изобарных – изменению энтальпии:, т. е. тепловой эффект не является функцией состояния системы, т.к. зависит от условий проведения реакции.

Химические уравнения, в которых указан тепловой эффект реакции при постоянном давлении и температуре, называются термохимическими уравнениями. Причём, в термодинамике все процессы рассматриваются со стороны самой системы: тепловой эффект считается положительным (DН > 0) для эндотермических процессов и отрицательным (DН < 0) для экзотермических процессов.

Тепловой эффект реакции при постоянном давлении (DН) измеряется в кДж, и относится к числу молей веществ, участвующих в реакции. Кроме того, в термохимических уравнениях указывают агрегатное состояние веществ, участвующих в реакции.

Энтальпия реакции приводится для стандартных условий: температуры 298°К и давления в 1 атм. = 101325 Па.

Изменение энтальпии может быть найдено не только для химических реакций, но и для других процессов – например, фазовых переходов. Фазовым переходом называют переход одной фазы в другую: твёрдое – жидкое (испарение), твёрдое – газ (сублимация или возгонка) и т. д.

Стандартная энтальпия образования сложного вещества - это тепловой эффект реакции образования 1-го моля сложного вещества из простыхвеществ.

Стандартная энтальпия разложения сложного вещества - это тепловой эффект реакции разложения 1-го моля сложного вещества на простые вещества.

Стандартная энтальпия образования 1-го моля сложного вещества равна стандартной энтальпии разложения 1-го моля вещества, взятого с обратным знаком – закон Лавуазье-Лапласа.

, где , - энтальпии образования (разложения) сложного вещества при стандартных условиях.

Энтальпия образования 1-го моля вещества приводится в таблицах и измеряется в . Энтальпии образования простых веществ равны нулю.

Основной закон термохимии (закон Гесса).

Тепловой эффект химической реакции не зависит от пути проведения процесса, числа и вида промежуточных стадий, а зависит только от начального и конечного состояния реагирующих веществ, при условии постоянства давления или постоянства объёма.

1-ое следствие закона Гесса. Тепловой эффект процесса равен сумме тепловых эффектов промежуточных стадий.

 

2-ое следствие закона Гесса.Тепловой эффект процесса равен алгебраической разности между суммой теплот образований продуктов реакции и суммой теплот образования исходных веществ, причём коэффициенты в уравнении учитываются как сомножители теплот образований.

сС + dD = аА + bВ;

;

Пример расчёта теплового эффекта химической реакции:

; DН = ?

 

Вещество	ΔН0298, кДж/моль
NH3(г)	-46,2
О2(г)
Н2О(ж)	-285,8
NO(г)	90,3

 

=

= кДж.