ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термохимия из "Термодинамика физико-химических процессов" В термохимии энтальпии простых веществ (Нг, Ог, Ств и другие) принимаются равными нулю. Тогда энтальпия образования соединения из простых веществ равна просто этой величине, так как энтальпии участвующих в реакции простых веществ равны нулю. Энтальпии веществ определяют экспериментально, путем измерения в термохимической бомбе. Эти же величины можно рассчитывать для химической реакции с помощью уравнения изобары химической реакции по равновесным данным или по данным электрохимических измерений при разных температурах. [c.65] Соединения без водорода не различаются по теплотам сгорания. Энтальпия связи в соединении определяется для процесса, в котором исходное соединение в газовой фазе разлагается на исходные вещества АВ=А+В). Если соединение полностью разрушается до атомов, входящих в молекулу, то теплота называется энтальпией атомизации соединения. При возгонке твердого тела до атомарного газообразного состояния затрачивается энтальпия атомизации. Для углерода энтальпия атомизации равна 716,68 кДж/моль. [c.66] Тогда для раствора соляной кислоты энтальпия иона хлора будет равна ДЯс1°= —167,45 кДж/моль. Теплота растворения соли в воде может быть определена на основе цикла Борна — Габера, иллюстрация которого приведена на рис. 15. Причем численные значения энергии диссоциации О известны из спектральных измерений. [c.66] Из этой схемы видно, что двумя способами было получено одно и то же значение теплового эффекта (в пределах ошибки опыта). Химическое уравнение вместе с теплотой процесса называется термохимическим уравнением. С ними можно производить любые четыре алгебраических действия. [c.67] Практическая ценность закона Гесса заключается в том, что с его помощью можно рассчитывать теплоты таких реакций, которые трудно осуществимы в чистом виде (типа С+1/20г - С0+1/202- 002) или для которых отсутствуют опытные калориметрические данные. [c.67] теплоту образования бензола из водорода и твердого углерода непосредственно определить невозможно. Ее можно рассчитать только по закону Гесса с помощью теплот сгорания исходных веществ и продуктов реакции. [c.67] Закон Гесса безо всяких ограничений можно применять и для расчета теплот физических процессов, включающих испарение, конденсацию, кристаллизацию, возгонку и другие. Применяя закон Гесса к расчету тепловых эффектов разного вида, необходимо обращать внимание на агрегатные состояния веществ, условия проведения процесса, а также дисперсность системы. [c.67] Задача. Показать справедливость закона Гесса для реакции С+02 = С0г—393 412 Дж/моль, если известны теплоты сгорания Ств и СО по реакциям С+1/202=С0—110 416 Дж/моль и С0+ 1/202=С02—283 005 Дж/моль. [c.68] Решение. Складывая последние два термохимических уравнения, получим С+02 = С02—393 421 Дж/моль. Сравнивая это значение с приведенным в тексте, видно, что в пределах ошибки эксперимента закон Гесса выполняется и для этих реакций. [c.68] Недостатком этого метода является невысокая точность рассчитанных значений теплот образования, так как их величина гораздо меньше теплот сгорания веществ. Расчет теплот образования по разности больших величин может вносить большую ошибку в их значение. [c.69] Теплотой образования соединения называют то количество теплоты, которое выделяется при образовании 1 моля из простых веществ при постоянных V или Р. Простые вещества реагируют друг с другом в той модификации, которая устойчива при обычной температуре и давлении 1 атм (101,3 кПа). Теплота образования простых веществ принимается равной нулю. Стандартные значения теплот образования приводятся в таблицах. [c.69] Это уравнение определяет, что для расчета теплового эффекта химической реакции необходимо из суммы теплот образования продуктов реакции вычесть сумму теплот образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов. Условия должны быть идентичными. [c.70] Задача. Рассчитать тепловой эффект реакции гидрирования этилена в газовой фазе, если теплоты образования таковы (А/У 98)с , = 52 283 Дж/моль, -134085 Дж/моль. [c.70] Энергию связи берут с положительным знаком, так как разрыв связей есть эндотермический процесс. [c.71] Стаз+ 4Н = СН4.газ-1651801 Дж/моль. [c.71] По данным табл. 6 можно выделить те соединения, которые термически более устойчивы. Можно считать, что чем выше энергия связи атомов в молекуле, тем более термически устойчивой является эта молекула. Так, по величине энергии связи в углеводородах можно расположить в ряду с-с с=с с=с. [c.72] Экспериментально было установлено, что термическая устойчивость молекул, содержащих эти связи, меняется в ряду парафиновые олефиновые ацетиленовые. [c.73] Из табл. 6 можно также заметить количественное различие в величине энергии одной и той же связи, входящей в разные по составу молекулы. Так, в алканах с-н=412,96 кДж/моль, в алкенах — 415,89 кДж/моль и в бензоле — 421,33 кДж/моль в молекуле воды о-н=457,73 кДж/моль, а в спирте — 438,06 кДж/моль. Следовательно, заменяя в молекулах углеводородов один атом Н на другой, создается не только новая связь, но изменяется энергия соседней связи, что обусловлено изменением электронной плотности связей за счет индуктивного смещения зарядов. Такое влияние связей друг на друга было теоретически предсказано Марковниковым, который отметил влияние заместителей в молекуле на их реакционную способность. [c.73] Вернуться к основной статье