ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тепловые эффекты процессов из "Практикум по общей химии Издание 3" Изменение энергии при химических реакциях. Эквивалентность различных форм энергии. Химическая энергия и тепловая энергия. Экзо- и эндотермические реакции. Тепловой эффект реакций и термохимические уравнения. Закон Гесса. Тепловой эффект растворения и гидратации. [c.60] Всякое вещество обладает не только определенным составом, но и определенным запасом химической энергии. При химических реакциях происходит изменение состава веществ и одновременно изменение запаса энергии. Разность химической энергии исходных и конечных продуктов реакции превращается в эквивалентное количество энергии иной формы механическую, лучистую, тепловую или электрическую. Для большинства химических реакций особенно характерен переход химической энергии в тепловую выделение тепла экзотермические реакции) или поглощение тепла эндотермические реакции). [c.60] В термохимии обычно пользуются вторым видом уравнений, т. е. тепловой эффект относят к одной грамм-молекуле образовавшегося вещества, применяя в случае надобности дробные коэффициенты. [c.61] Тепловые эффекты образования и разложения одного и того же вещества равны по абсолютной величине, но обратны по знаку (первый закон термохимии). [c.61] Этот закон лежит в основе расчета тепловых эффектов различных практически важных реакций (образования, разложения, сгорания, растворения, гидратации и нейтрализации). [c.61] Из одинаковых исходных веществ можно получить один и тот же конечный продукт при помощи различных реакций. Пусть, например, из веществ А и В требуется получить продукт состава АВ процесс можно провести разными путями (см. схему). [c.61] По второму закону термохимии, открытому русским академиком Г. И. Гессом (1836 г.), количество тепла, выделяющегося при химическом процессе, не зависит от того, протекает ли процесс в одну или несколько стадий при соблюдении постоянства объемов и давления). Следовательно, для рассматриваемого случая Q=Ql -Q2. Имея в виду, что для отдельных стадий тепловой эффект может быть отрицателен, в общем случае можно сформулировать следующее положение. Алгебраическая сумма тепловых эффектов химического процесса, протекающего в несколько стадий, равна тепловому эффекту того же процесса, совершающегося в одну стадию. [c.61] В термохимических уравнениях следует указывать агрегатное состояние и аллотропические модификации веществ, так как, например, при сгорании аморфного углерода, графита и алмаза выделяется различное количество тепла (96—98 94,23 и 94,45 ккал) и при образовании из элементов воды, водяного пара и льда тепловой эффект будет также неодинаков (68,35 57,84 и 69,95 ккал). [c.61] В соответствии с законом Гесса, тепловые эффекты процессов, протекающих по указанным выше схемам, численно равны, если конечные продукты реакции одинаковы по составу и числу молекул. [c.62] Пример. Определить теплоту сгорания ацети.шена, если теплота образования жидкой воды 68,35/слал, а теплота образования Oj 94,23 ккал. Теплота образования ацетилена —53,9 ккал. [c.62] Из условия примера следует, что ацетилен jH.j соединение эндотермическое, и его разложение, следовательно, протекает с выделением тепла. [c.62] Этим же путем вычисляются теплоты образования и разложения. [c.62] Из приведенного уравнения видно, что растворение гептагидрата сернокислого цинка происходит с поглощением 4,26 ккал на 1 моль растворяющейся соли. Следует отметить, что растворение безводной соли, образующей кристаллогидрат, протекает в две стадии а) гидратация и б) растворение гидрата. [c.62] Пример. Определить теплоту гидратации безводного сульфата цинка, если известно, что теплота его растворения 18,43 ккал, а теплота растворения гидрата ZnS0i-7H,0 равна —4,26 ккал. [c.63] Определить тепловой эффект образования SOj, если теплота образования K2SO3 из элементов составляет 267,7 ккал. [c.63] Известно, что теплота образования H2S из элементов равна 4,8 ккал, теплота образования SO2 равна 70,9 ккал, а теплота образования HgOnap равна 57,84/скал. [c.64] Определить теплоту гидратации безводного сульфата магния. [c.64] Определить теплоту его образования из элементов, если известны теплоты образования Oj и НзОжидк- (см- контрольный вопрос 4). [c.64] Для работы требуется-. Песочная баня с термометром до 250°.—Тигель фарфоровый.—Щипцы тигельные.—Эксикатор с серной кислотой.—Калориметр с крышкой.—Воронка п мешалка к калориметру.—Цилиндр мерный емк. 100 мл.—Сосуд Дьюара (или стакан емк. 50 мл с теплоизолирующей муфтой).— Термометр Ассмана.—Мешалка стеклянная.—Медный купорос в порошке.— Едкий натр, 0,5 М раствор.—Соляная кислота, 0,5 М раствор. [c.64] Вернуться к основной статье