ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплоты химических реакций. Закон Гесса из "Курс физической химии. т.1" При химических превращениях происходит изменение внутренней энергии системы, обусловленное тем, что внутренняя энергия продуктов реакции отличается от внутренней энергии прореагировавших веществ. [c.56] Изучение изменений внутренней энергии прн химических превращениях имеет большое значение для развития теоретических основ химии, так как является одним из основных путей для изучения энергии отдельных химических связей в молекуле и количественного познания прочности этих связей и реакционной способности молекул. Кроме того, изменения внутренней энергии при реакции (или теплота реакции) являются необходимыми исходными величинами для термодинамических расчетов химических реакций (определение константы равновесия, выход продуктов реакции), имеющих большое значение для химических исследований и в химико-технологической практике. [c.56] Изменение внутренней энергии в процессе химического превращения вещества происходит, как и в других случаях, путем поглощения (или выделения) теплоты и совершения работы. Последняя обычно мала она может быть вычислена или ею можно пренебречь. Теплота же реакции часто значительна она может быть во многих случаях непосредственно измерена. Изучением теплот химических реакций занимается термохимия. [c.56] Изменение внутренней энергии при химической реакции, в соответствии с первым законом термодинамики, не зависит от пути, по которому протекает реакция, а лишь от химической природы и состояния начальных и конечных веществ реакции. [c.56] Теплота реакции в общем не является изменением функции состояния и зависит от пути процесса. Однако по крайней мере в двух простейших случаях независимость от пути распространяется на теплоты процесса (в том числе и химической реакции). [c.56] Таким образом, в указанных двух случаях теплота процесса равна изменению функций состояния, и поэтому она не зависит от пути процесса, а лишь от начального и конечного состояния. [c.57] Указанный закон независимости суммарной ,теплоты химической реакции от пути процесса был открыт в 1836 г., еще до установления первого закона термодинамики, русским ученым Г. И. Гессом и носит его имя. [c.57] Для облегчения расчетов теплот реакций можно пользоваться двумя способами записи этих величин. [c.58] В этом случае теплота поглощается. [c.59] Наряду со стехиометрическим уравнением реакции записывается величина разности между внутренними энергиями (энтальпиями) продуктов реакции и исходных веществ, т. е. величина Q =A J(Qp=AH)—прирост внутренней энергии (энтальпии). Если эт от прирост положителен, то теплота прн реакции поглощается, если он отрицателен, то теплота—в ы д е-ляется. [c.59] Значок ° при АН° указывает на стандартные состояния всех исходных веществ и продуктов реакции (см. стр. 50). [c.59] Такая система записи теплот химических реакций называется термодинамической. Она, как правило, будет применяться в этой книге. В отдельных случаях, когда применяется термохимическая система, вводятся обозначения и Qp. [c.59] Реакции, при которых теплота поглощается (ДЯ 0), называ- ются эндотермическими, а реакции, протекающие с выделением теплоты (ДЯ 0), называются экзотермическими. [c.59] Большое значение закона Гесса заключается в том, чхо, пользуясь им, можно вычислять неизвестную теплоту реакции путем комбинирования стехиометрических уравнений и теплот других реакций, изученных термохимически. При этом необходимо только сравнивать теплоты различных реакций в одних и тех же условиях. [c.60] зная теплоты реакций окисления углерода (графита) и окиси углерода, можно вычислить теплоту образования окиси углерода С+1/г02==СО н теплоту реакции С+СОа. [c.60] Реакция (III) неосуществима в чистом виде, поэтому теплоту образования СО можно найти только путем вычисления указанным способом или путем комбинирования данных для других химических реакций. [c.60] Таким путем можно найти теплоты множества других реакций. [c.60] Большое значение имеет нахождение таким путем теплот реакций органических соединений, которые почти никогда не протекают однозначно и до конца. [c.61] Для соответствующего расчета часто используют теплоты сгорания органических соединений, что объясняется двумя причинами. Во-первых, горение в кислороде является реакцией, общей для всех органических веществ и идущей при соблюдении некоторых условий до конца, т. е. полностью и однозначно. Во-вторых, техника сожжения органических веществ при постоянном объеме достигла высокого совершенства и позволяет определять теплоты сгорания с точностью до 0,02%. [c.61] Вернуться к основной статье