Теплоты образования важнейших химических соединений при 20С и Р 1 ата

ГЕССА ЗАКОН — открыт Г. И. Гессом в 1840 г. Является основным законом термохимии, устанавливающим, что тепловой эффект реакции не зависит от числа и характера промежуточных стадий, а зависит лишь от начального и конечного состояний системы. Из Г. з. вытекает важное следствие теплота разложения химического соединения равна по величине и противоположна по знаку теплоте его образования. Пользуясь Г. з., можно рассчитать теплоты химических реакций суммируя известные теплоты реакций, найти энергии образования химических связей. [c.70]

Теплоты образования. В трех предыдущих главах были кратко изложены основы стандартных способов определения изменений энтальпии и внутренней энергии, сопровождающих физические изменения состояния. Настоящая глава посвящена изложению методов, применяющихся для вычисления изменения энтальпии или теплосодержания при химических реакциях — важнейшей части термохимии. Основной целью современной теоретической и экспериментальной термохимии является накопление данных, необходимых для определения теплот образования всех известных соединений, также вспомогательных величин, требующихся для расчетов изменения теплот образования с температурой. Зная теплоты и энтропии образования всех известных соединений, мы можем вычислить соответствующие свободные энергии образования и, следовательно, изменение свободной энергии и константу равновесия для любой, интересующей нас химической реакции. [c.42]

Теплоты образования важнейших химических соединений при 20 С и Р = 1 ата [c.549]

Второй важный аспект использования уравнения (1.17) для описания термохимических данных связан с необходимостью точно охарактеризовать состояние исходной системы и продуктов реакции. Измерения количества теплоты, проведенные с самой высокой точностью, имеют очень небольшую ценность, если точно не определен химический состав и состояние реагентов, поскольку сама теплота реакции зависит от состава системы. Поэтому далеко не всякий химический процесс удается использовать для термохимического изучения. По этой причине энергии образования многих химических соединений известны пока со сравнительно большой погрешностью, хотя техника измерений теплоты сейчас находится на очень высоком уровне. [c.31]

Взрывчатые вещества (ВВ) — химические соединения или смеси веществ, способные к быстрому самораспространяющемуся химическому превращению с выделением больших количеств теплоты и образованием газов. Из химических соединений применяют полинитросоединения ароматических и других углеводородов и их производных (тринитротолуол — тротил, тринитрофенол — пикриновая кислота и др.), нитроамины (гексоген), эфиры азотной кислоты и многоатомных спиртов (нитроглицерин, нитроцеллюлоза), соли азотной кислоты (нитрат аммония). Важнейшие смеси — пороха, смеси нитроглицерина с нитратами, аммониты, динамиты, оксиликвиты. [c.30]

На практике выделение -парафинов может проводиться как в результате сорбции измельченным твердым карбамидом, обычно применяемым в виде суспензии в растворителе, так и путем смешения нефтепродукта с гомогенны. раствором карбамида, в результате чего из смеси выделяется белый сметанообразный осадок, после фильтрования и сушки превращающийся в кристаллическое вещество. Кристаллы комплекса обладают гексагональной структурой, в которой молекулы карбамида располагаются спиралеобразно и связываются за счет водородных связей между атомами кислорода и азота смежных молекул, повернутых друг относительно друга на 120° и образующих круглый в сечении канал. Важнейшая особенность структуры комплексов — строго фиксированный диаметр этого канала, лежащий в пределах (5-=-6)-10" мкм. Внутри канала легко могут располагаться линейные молекулы парафина (эффективный диаметр молекулы (3,8- -4,2)-10 мкм] и практически не размещаются молекулы разветвленных парафинов, ароматических углеводородов (эффективный диаметр молекулы около 6- 10 мкм) и т. д. Этим свойством карбамидный комплекс напоминает цеолит. По другим признакам аддукт близок к химическим соединениям. Так, карбамид реагирует с углеводородами в постоянном для каждого вещества мольном соотношении, медленно возрастающем с увеличением длины цепочки, причем для различных гомологических рядов эти соотношения также несколько отличаются. Величины мольных соотношений, хотя и представляющие собой дробные числа (табл, 5.23), напоминают стехио-метрические коэффициенты в уравнении закона действующих масс. С возрастанием длины цепочки увеличивается и теплота образования аддукта. Эго, в частности, проявляется в том, что высшие гомологи вытесняют более низкие 1.3 -аддукта. [c.315]

В 1780 г. Лавуазье и Лаплас построили первый калориметр и произвели определение теплоты горения угля. Несмотря на всю примитивность установки, полученный на ней результат отличается от результатов современных точнейших измерений только на 7%. Термохимические опыты Лавуазье и Лапласа привели к важнейшему заключению для разложения химического соединения необходимо затратить столько же теплоты, сколько выделилось при его образовании. Это чисто эмпирическое правило является следствием положения термодинамики о внутренней энергии, изменения которой выражаются тепловым эффектом. [c.52]

По данным о теплотах образования химических соединений и данным об энергии кристаллических решеток можно оценить очень важные для химии величины энергии образования ионов в вакууме и величины протонного сродства, которые трудно непосредственно определить экспериментально. [c.160]

Эти важные величины измеряются термохимическим путем. В основе таких измерений лежит закон Гесса (1840 г.). Если система переходит из состояния I В состояние II двумя разными путями через разные промежуточные состояния, то при непременном условии постоянства объема и давления сумма тепловых эффектов перехода по первому пути равна сумме тепловых эффектов перехода по второму пути. Отсюда, подвергая тому или иному химическому превращению исследуемое соединение (например, сжигая его в кислороде в бомбе Бертло) и определяя тепловой эффект превращения, а затем подвергая превращению в те же продукты (в данном примере — сжигая) элементы в стандартном состоянии и определяя теплоту этого превращения, можно найти разность тепловых эффектов двух процессов. Эта разность но закону Гесса есть теплота образования данного соединения из элементов в стандартном состоянии. [c.342]

Точное значение величины энергии связей очень важно, так как оно позволило бы рассчитать по уравнениям (1)—(3) теплоту сгорания, теплоты образования из атомов и элементов для соединений, у которых отсутствуют экспериментальные данные. Кроме того, по энергиям связей можно рассчитать теплоту образования радикалов, энергию диссоциации связи, получить химическую оценку прочности связи и т. д. [c.5]

Данные о теплотах образования химических соединений вместе с данными об энергии кристаллических решеток позволяют оценить очень важные для химии величины энергии образования ионов в вакууме и величины протонного сродства, которые трудно непосредственно определить экспериментально. Определение энергии образования ионов в вакуу- [c.308]

Для большинства технически важных металлов отношение рабочей функции к теплоте сублимации больше единицы, и термодинамически для них является более вероятным процесс образования химических соединений, а не адсорбционных пассивных слоев. [c.8]

В первом из серии следующих сообщений под общим заглавием Термохимические исследования (1840) Гесс прежде всего формулирует положение Когда два вещества соединяются между собой в нескольких соотношениях, то количества теплоты, выделяющейся при образовании каждого из этих соединений, находятся между собою в кратных отношениях Дальнейший экспериментальный материал имеет целью доказать справедливость этого положения, а также и другого более важного положения, известного как закон Гесса Когда образуется какое-либо химическое соединение, то при этом всегда выделяется одно и то же количество тепла, независимо от того, происходит ли образование этого соединения непосредственно, или же косвенным путем и в несколько приемов . Сам Гесс называл это положение законом постоянства сумм тепла. [c.284]

Применение к теплотам образования правила Д. И. Менделеева. Важную роль в теоретической химии, как известно, сыграло положение Д. И. Менделеева, заключающееся в том, что величины, характеризующие свойства элементов и их соединений, являются средними из величин свойств элементов п соответствующих соединений, соседей в периодической системе. Правило обычно хорошо оправдывается и принесло очень большую пользу. Однако в термохимии, например при сопоставлении тепловых эффектов реакций, правило Менделеева часто не соблюдается. Это объясняется тем, что тепловой эффект характеризует не отдельные вещества, а систему в целом. Кроме того, многие физические и химические свойства продуктов реакции определяются тепловым эффектом образования не из простых веществ, а из элементов, т. е. энергией атомизации (см. выше). [c.17]

Но в связи с данным вопросом Берцелиус все же не может пройти мимо гипотезы Авогадро и Ампера, и он довольно подробно останавливается на обсуждении этой гипотезы Здесь выплывает важный вопрос, который, между прочим, не сможет быть никогда решен определенным образом это вопрос о том, являются ли частицы, которые отталкиваются в простых газах под влиянием скрытой теплоты, атомами или группами атомов. Отталкивающая сила теплоты сугубо противоположна силе сцепления , которая полностью уничтожается в газах, а образование групп атомов или молекул связано с наличием силы сцепления следовательно, необходимо допустить, что любое объединение, которое зависит от этой силы и не происходит от силы химического соединения, должно быть уничтожено и что атомы находятся в состоянии взаимного отталкивания [65, стр. 64]. [c.106]

Его исследования по термохимии развивались очень быстро. Уже в начале тридцатых годов Гесс сделал вывод о независимости теплоты реакции от пути процесса. Об этом он впервые сообщил ученому миру (правда, в виде краткой формулировки) в опубликованной им указанной нами выше статье 1836 г. Через четыре года свое обобщение он опубликовал в специальном труде уже не в виде краткого упоминания, а в фундаментальной форме, полностью закрепляющей его приоритет. Здесь формулировка закона постоянства сумм тепла сопровождалась экспериментальным доказательством закона. Гесс писал Когда образуется какое-либо химическое соединение, то при этом выделяется всегда одно и то же количество тепла, независимо от того, происходит ли образование этого соединения непосредственно или косвенным путем [17]. Формулировка сопровождалась тщательным описанием многочисленных опытов, обосновывающих закон, из которых наиболее важными следует считать измерения теплот нейтрализации в растворах различных концентраций. Он писал о том же законе и в последующих статьях (1841 и 1842 гг.). [c.169]

ВОЗМОЖНЫХ структур. Это комбинированное состояние имеет более низкую потенциальную энергию, чем каждое из отдельных состоя ВИЙ, и поэтому оно более стабильно, чем индивидуальные состояния. В связи с этим явление резонанса является важным как с термохимической, так и с химической точки зрения, так как теплота образования резонансных соединений выше, чем эквивалентных нерезонансных. [c.53]

Выше были описаны два метода расчета изменения свободной энергии для химической реакции в одном из них используются таблицы стандартной свободной энергии образования соединений, а в другом — таблицы абсолютной энтропии и теплот образования соединений. Эти способы расчета дают изменение стандартной свободной энергии реакции при 25° С и 1 атм (или, точнее, при единичной активности). В действительности многие реакции при этой температуре имеют незначительную или нулевую скорость и на производстве они осуществляются при более высоких температурах. Поэтому важно иметь возможность определять изменение свободной энергии реакции при этих температурах. Такой расчет связан со следующим равенством [c.180]

Вычисления энтропий из данных теплоемкости или статистическими методами находят наиболее важное для практики применение при расчете свободных энергий и констант равновесия. По мнению Россини [51],. конечной целью химической термодинамики является вычисление свободной энергии образования всех соединений во всех возможных состояниях из соответствующих составных частей вещества... Наиболее важными термодинамическими свойствами, помимо свободной энергии, являются также теплосодержание и энтропия успех составления этих таблиц основывается на наличии точных данных по теплотам образования и энтропии образования . [c.97]

Тепло, выделяющееся или поглощающееся при образовании соединения из элементов в результате различных химических реакций, называется энтальпией (теплотой) образования и обозначается символом AHf. Данные по теплотам образования необходимы при проектировании новых и совершенствовании уже действующих химических производств, а также для оценки теплотворной способности различных видов ракетных топлив и топлив для двигателей внутреннего сгорания. В современной химической технологии точные значения энтальпии образования важны для решения вопроса о возможности самопроизвольного протекания той или иной реакции в заданных условиях и определения численных значений констант равновесия. Знание энтальпий образования важно для решения ряда теоретических проблем, связанных с определением энергии связи, резонансной энергии и природы химической связи. Поэтому не удивительно, что в этом столетии определению теплот образования химических соединений уделялось значительное внимание . [c.77]

В табл. 9 приведены физические и физико-химические свойства соединений А В ". В пределах каждой группы соединений-гомологов наблюдается закономерное изменение важнейших свойств в зависимости от роста порядковых номеров компонентов в периодической системе. При переходе от сульфидов к селенидам и теллуридам симбатно температуре плавления уменьшаются энергия атомизации, теплота образования и ширина запрещенной зоны А В . Но уменьшение ширины запрещенной зоны, как ив соединениях А В , происходит намного быстрее, чем энергия атомизации и другие свойства. Это особенно характерно для халькогенидов ртути если сульфид имеет ширину запрещенной зоны 1,8 эв, теллурид по существу уже представляет собой полуметалл. [c.182]

ООО кал представляют собой теплоту образования 1 моля хлористого водорода. Эта формулировка показывает, что теплота образования соединений из газообразных элементов представляет собой разность между теплотой соединення свободных атомов и теплотой, затрачиваемой на разложение молекул исходных элементов на отдельные атомы. В самом деле на этом же примере получения хлористого водорода видно что если бы хлористый водород образовался непосредственно из атомов хлора и водорода, то выделившееся тепло было бы больше, чем в приведенной выше реакции, и при этом как раз на ту величину, которая получается при образовании и из атомов водорода и хлора. С теоретической точки зрения определение теплот образования, как тепловых эффектов соединения молекул элементов, но не атомов элементов, представляет, конечно, известные неудобства, потому что при этом приходится оперировать не с исходной простой физико-химической константой, что всегда желательно для теоретика, но с некоторой величиной, являюш,ейся, как мы сейчас видели, алгебраической суммой ряда тепловых эффектов, а это заставляет в ряде случаев производить соответствующие пересчеты. Но зато подобное понятие гораздо более пригодно для непосредственной практической работы. Поэтому оно уже давно принято термохимиками, и во всех таблицах термохимических констант в отделах теплот, равно как и в табл. 15 важнейших тепловых эффектов, дана и.менно та теплота, которая относится к получению граммолекулы вещества из составляющих его элементов, взятых в стандартном состоянии, причем приводимые табличные данные представляют собой Qp. Только для теплоты горения органических соединений эта и все другие таблицы дают [c.75]

АТФ представляет собой наиболее распространенный и чрезвычайно важный член группы органических соединений, участвующих в процессах метаболизма, включая сохранение энергии, ее использование и транспорт. В химическом отношении к таким соединениям относятся органические фосфаты или тио-эфиры, для которых характерно наличие так называемых высокоэнергетических связей Ч Этот термин отчасти может вводить в заблуждение он не относится в обычном смысле к энергии, выделяемой при образовании связи или требуемой для ее разрыва. Большинство учебников физической химии содержит таблицы, в которых приведены средние значения энергии связей, характеризуемые величиной АЯ°, т. е. количеством тепла, поглощаемого при их разрыве. Предполагается, что связи всех реагентов и продуктов в газовой фазе разрываются симметрично. Этот тип энергии связи называют теплотой атомизации. Сравнение проводят при стандартной температуре 25°С. Из данных, приведенных в таблицах, можно рассчитать теплоту реакции, складывая вместе теплоты образования связей всех типов и вычитая из получившейся суммы теплоту разрыва связей. При этом прочность каждой из связей выражается в килокалориях на моль при 25 °С. Рассмотрим в качестве примера химическую реакцию, катализируемую аспартазой [c.179]

Термохимия бинарных соединений переходных металлов и как таковая, и в связи с вопросами химического строения этих соединений порождает весьма много важных и интересных вопросов и в соответствии с этим ее проблемы достаточно широко обсуждаются в последние годы. В настоящем коротком сообщении будут затронуты лишь некоторые вопросы, отчасти в порядке продолжения их обсуждения в [1]. Некоторое время тому назад было высказано предположение о том, что в энергии решеток многих ненасыщенных окислов переходных металлов существенный вклад вносит энергия взаимодействия между атомами металла, точнее связи между этими атомами [2]. В работе [2] было указано, что приблизительное постоянство теплот последовательного присоединения кислорода к переходному металлу (в расчете на грамм-атом кислорода) вплоть до некоторой ступени окисления может быть интерпретировано как результат последовательной замены связей металл—металл в решетке переходного металла на связи металл—кислород в решетках окислов. Тогда когда валентное состояние переходного элемента в окисле начинает превышать валентное состояние этого элемента в решетке простого тела, темп роста теплоты образования уменьшается из-за затраты энергии на возбуждение [c.196]

В 1780 г. Лавуазье и Лаплас построили первый калориметр и впервые произвели определение теплоты горения угля. Несмотря на всю примитивность постановки опыта они получили результат, только на 7 / расходящийся с последними совершенными определениями. Эти первые термохимические исследования, произведенные Лавуазье и Лапласом над рядом объектов, позволили им притти к высшей степени важному заключению для разложения химического соединения необходимо затратить столько же тепла, сколько выделилось при его образовании. [c.69]

Адсорбция органического субстрата также приводит к деформации его молекулы с разрыхлением и разрывом связей и к образованию связей с катализатором. Имеющие место химические взаимодействия сопровождаются выделением большого количества теплоты (например, при адсорбции этилена на никеле - около 250 кДж/моль). Изучение нестойких соединений, образующихся при взаимодействии органических веществ с катализатором на его поверхности и неразрывно связанных с ним, является очень трудной задачей. Тем не менее аналогии между гетерогенными и гомогенными, катализируемыми и некатализируемыми реакциями в сочетании с данными физико-химических исследований позволили представить вероятную структуру поверхностных соединений и, используя эти представления, объяснить важнейшие экспериментально установленные химические особенности процесса гидрирования. [c.26]

В табл. 27 приведены теплоты образования некоторых химических соединений, важных для процесса дестилляции, при 18 ат [84]. Имеющееся расхождение для (NH4)2 03 . и [9] несколько снижает достоверность теплот реакций, в которых участвуют углекислые соединения [c.124]

Более своеобразна кинетика процессов, контролируемая эндотермической стадией — простой десорбцией или эндотермическим разложением какой-то промежуточной химической формы (см. рис. 1.29, в). При этом важны соотношения между величиной Е эндотермической стадии и теплотой образования промежуточного поверхностного соединения. В случае, когда эти величины антибатны, контролирующая полоса расположена у края распределения р Е) и типична возможность появления устойчивых нулевых порядков по всем веществам А, В, С, входящим в промежуточное экзотермическое соединение. На рис. 1.32 показана зависимость скорости от времени и от произведения концентрации p=П , гдес — сд, св и т. д. [c.73]

Значительная часть исследований, связанных с теоретической органической химией, посвящена выяснению зависшкости между" химическими свойствами соединений и их электронной структурой. В последние годы большое внимание уделяется квантовохимическим расчетам электронных структур органических соединений [20], что способствует более глубокому пониманию их свойств и, следовательно, более рациональному выбору условий и направлений проведения химических превращений этих продуктов. Кроме того, квантовохимические расчеты позволяют оценить и ряд важных физических свойств молекул, как например, геометрию, дипольные моменты, теплоты образования. [c.29]

Теплото образования и энергии связей — очень важные молекулярные константы, имеющие большое значение в термохимии, химической термодинамике и кинетике химических реакций. Обычно используются стандартные теплоты образования органических соединений из простых веществ АЯо, т. е. веществ в том виде, в каком они существуют в природе (например, твердый углерод и молекулярный водород), и атомарные теплоты образования соединений из свободных атомов в основном состоянии Теплоты образования в большинстве случаев определяются, исходя из теплот сгорания органических соединений. Для определения теплот образования необходимы и другие величины. Изменение теплосодержания при основных процессах, ккал [c.3]

Г. В. Быков [313] в 1960 г. обобш ил свои исследования электронных зарядов связей. Электронные заряды связей,— пишет Быков,— представляют собой реальную и существенную структурную характеристику молекул, от которой зависят их многие важные физические и химические свойства [313, стр. 3]. Под электронным зарядом автор понимает часть электронного облака а- или я-электронов, сосредоточенную на соответствующей связи и не равную в общем целому числу электронов. Опираясь на положение, что природа связей проявляется в свойствах молекул [313, стр. 27[, автор вычислил электронные заряды связей из результатов физических и физико-хими-ческих измерений. На основе полученных результатов он построил схемы расчета таких величин, как теплоты образования органических соединений, тепловые эффекты и энергии активации их реакций, энергий диссоциации связей молекул и т. д. В дальнейшем Г. В. Быков развил целый ряд выдвинутых им положений. [c.128]

Термохимические таблицы. На основании экспериментальных данных составлены таблицы тепловых эффектов ыногпх химических реакций. Одна из важнейших среди них — это таблица теплот образования соединений, а также теплоты пх растворения. [c.155]

За истекшие годы то, что сделал Гиббс, дополнено было только в одном отношении, а именно были установлены способы теоретического и эмпирического вычисления потенциалов. Развитие статистики сделало возможным теоретическое вычисление потенциалов газов из оптических данных, а для твердых тел — из констант упругости. Эмпирическое определение потенциалов химически простых веществ тепловой закон Нернста позволил свести в основном к изучению зависимости теплоемкости от температуры. Для химических соединений нужно знать еще предел, к которому стремится теплота образования при понижении температуры до абсолютного нуля. Для растворов эмпирическое вычисление потенциалов как функций концентрации было сведено Льюисом к определению по экспериментальным данным активности, в связи с чем гальваническая цепь сделалась важнейшим измерительным прибором экспериментальной термодинамики. Метод Льюиса не внес в термодинамику ничего принципиально нового. Тем не менее он оказался плодотвбрным, так как привел эмпирику в области растворов к разумной стандартизации. Помимо того, метод Льюиса вызвал попытки молекулярно-теоретического расчета активности. [c.205]

Шесть 2р-атомных орбиталей позволяют построить шесть я-молекулярных орбиталей из них наиболее устойчива связывающая орбиталь с низшей энергией в ней плотность электронного облака повышена между каждой парой атомов углерода и она является общей для всех атомов углерода бензольной молекулы. Наименее устойчива разрыхляющая орбиталь с узлами между каждой парой атомов углерода. л-Электронное облако (связывающих МО) располагается вне плоскости молекулы (над и под ней) (рис. 72). Подобная замкнутая шес-ти-тг-электронная система (я-электронный секстет) является основным признаком ароматичности и обусловливает все важнейшие физические и химические свойства соединений бензольного ряда и характеризует ароматическую связь. В частности, она объясняет высокую термодинамическую устойчивость бензола, определяемую энергией сопряжения (энергией резонанса), равной ЪЪ кдж моль. По одному из методов эта величина получена как разность между экспериментально определенной теплотой образования бензола (5504 кдж/моль) и теплотой образования, вычисленной по ад- 72. Молекулярные п-орбитали дитивной схеме (5349кйж/жоль), в молекуле бензола. [c.423]

Поэтому наиболее важное значение имеют те реакции, которые совершаются, во-первых, при условиях благоприятных для прямых определений теплоты и, во-вторых, теплота которых входит, как составная часть, в теплоту, освобождающуюся при многих других (реакциях). Это, конечно, те реакции, которые дают продукты, образующиеся при многих других (реакциях) прюцеосах. Таковы реакции образования НгО, H I и СО2. Теплота образования этих тел легко определима прямым путем, кроме того, они получаются при многих других химических процессах и потому, зная теплоту их образоваиия, мы можем сделать много косвенных определений, например, определить теплоту окисления и охлорения металлов, теплоту горения составных частей органических соединений и т. п. [c.203]

Экспериментальный материал по термохимии комплексных соединений появился задолго до создания теории этих соединений — тогда, когда химии комплексных молекул еще не существовало. Первые опытные определения были выполнены основателем научной термохимии, автором закона постоянства сумм тепла — знаменитым русским ученым академиком Г. И. Гессом. Общеизвестно, что в первом же своем калориметрическом исследовании, а именно в работе, опубликованной в 1839 г. в Анналах Либиха [1], Гесс измерил теплоты разбавления серной кислоты п, сопоставляя состав смеси с количествами выделенного тепла, обнаружил этим путем существование нескольких гидратов серной кислоты. Таким образом,, он явился пионером в создании калориметрического метода физико-химического анализа задолго до создания Н. С. Кур-наковым физико-химического анализа как самостоятельного-раздела общей химии. Определив теплоты образования разных гидратов серной кислоты, которые, как мы теперь знаем, являются код плексными соединениями, он первый положил начало термохимии комплексных молекул, утвердив тем самым приоритет русской науки в разработке этой важной области хпмпи. [c.9]

В брошюре в популярной форме рассказывается о важнейших энергетических характеристиках свободных молекул н соединений в твердом состоянии, в том числе о теплоте образования соедвнення из простых веществ и из свободных атомов, об энергии кристаллической решетки. Рассматриваются причины устойчивости неоргаиических соединений й зависимость направления химической реакции от внешних условий. [c.2]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология