ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тепловые эффекты, сопровождающие некоторые химические реакции из "Химическая термодинамика" Теплота образования. Когда из простых веществ образуется какое-либо соединение, то этот процесс сопровождается некоторым тепловым эффектом. Количество тепла, выделившееся при этом, не одинаково для различных соединений кроме того значения тепловых эффектов существенно меняются с изменением внешних параметров системы (например, температуры). [c.52] Теплотой образования принято называть тепловой эффект реакции образования одного моля данного соединения из простых веществ. Стандартной теплотой образования называют теплоту образования соединения, отнесенную к температуре 25° С (298°К) и I ат (760 жж рт. ст.). Если известна эта величина, то термохимический расчет позволяет определить теплоту образования при других значениях параметров состояния (см. рис. 57). [c.52] Величины теплот образования определяются или опытным путем с помощью различных калориметров, или расчетным путем и приводятся для различных соединений в таблицах стандартных термохимических величин. [c.53] Практическое значение теплот образования заключается в том, что, зная теплоты образования всех веществ, участвующих в той или иной реакции, можно рассчитать тепловой эффект этой реакции. Так, согласно закону Гесса, тепловой эффект реакции равен разности между суммой теплот образования конечных продуктов и суммой теплот образования исходных веществ с учетом коэффициентов при формулах этих. веществ в уравнении реакций (четвертое следствие). [c.53] Подсчет по теплотам образования дает 1 X 70,94 + 6 X О — 1 X 19,0 — 2 X 39,8 = — 27,66 ккал. [c.53] Полученный результат легко проверить. Для этого необходимо из первого уравнения вычесть второе и удвоенное третье уравнения. [c.53] Теплота сгорания. Для многих соединений не удается осуществить реакцию образования их из простых веществ и тем более нельзя измерить теплоту образования. В большинстве случаев, однако, удается осуществить реакцию полного сгорания. Определяемая при этом теплота сгорания имеет не меньшее практическое значение для термохимических расчетов, чем теплота образования. [c.54] Теплотой сгорания называется тепловой эффект реакции полного сгорания одного моля данного соединения до образования высших окислов. Поскольку с изменением температуры и давления величина теплоты сгорания может существенно меняться, то для термохимических расчетов важно ввести представление о стандартной теплоте сгорания. Стандартной теплотой сгорания называется теплота сгорания, отнесенная к стандартным условиям, т. е. 25° С (298° К) и 1 ат (760 Л1Л1 рт. ст.). [c.54] Определение теплот сгорания обычно производят в особом приборе — калориметрической бомбе. На рис. 12 приводится принципиальная схема прибора, с помощью которого ведутся определения теплот сгорания. Для того чтобы горение шло энергично, в бомбу вводят чистый кислород под высоким давлением. Так как калориметрическая бомба должна выдерживать значительные давления, то ее делают в виде толстостенного цилиндра 1 с навинчивающейся крышкой 2. Материалом служит либо нержавеющая сталь, либо углеродистая сталь, платинируемая изнутри для предохранения от разъедания. Отвешенное количество исследуемого вещества помещают в чашечку 3 и поджигают, пропуская электрический ток через проволочную спираль 4. Бомбу помещают в калориметр и определяют количество выделившегося при сгорании тепла. [c.54] Практическое значение теплот сгорания состоит в том, что по ним непосредственно можно определять тепловые эффекты реакций, так как тепловой эффект реакции равен разности между суммой теплот сгорания исходных веществ и суммой теплот сгорания конечных продуктов с учетом коэффициентов при формулах этих веществ в уравнении реакций (пятое следствие). [c.54] Для проверки полученного результата можно из суммы первого и удвоенного второго уравнений вычесть третье уравнение. [c.55] Теплота растворения. Процесс растворения в огромном большинстве случаев представляет собой наложение двух процессов физического и химического, поскольку происходит равномерное распределение частиц растворяемого вещества среди частиц растворителя и в то же время эти частицы вступают во взаимодействие с частицами растворителя. [c.55] Жидкости растворяются большей частью с выделением тепла. Например, с выделением тепла происходит растворение кислот в воде, спиртов в воде, хлорноватистой кислоты в спирте, амидо-бензола в ксилоле и др. Поглощением тепла сопровождается растворение сероуглерода в спирте или в эфире, уксусной и синильной кислот в воде и др. [c.55] Растворение солей, как правило, сопровождается выделением тепла, если они способны вступать в химическое взаимодействие с растворителями и образуют сольваты (гидраты — при растворении в воде) так, например, растворяются в воде хлористый кальций, йодистый барий, сульфаты натрия и меди и др. Соли же, не дающие при растворении сольватов (гидратов), а. также сами сольваты (гидраты) растворяются с поглощением тепла. [c.55] Знак теплового эффекта определяется, очевидно, тем, какой из процессов преобладает либо процесс разрушения кристаллической решетки твердого вещества, сопровождающийся поглощением тепла, либо процесс сольватации (гидратации), связанный с выделением тепла. [c.55] Большое значение имеет количественное соотношение растворенного вещества и растворителя. Теплота образования растворов различного состава из одних и тех же компонентов может сильно отличаться по величине при увеличении разбавления теплота образования раствора приближается к постоянной величине. [c.55] Вернуться к основной статье