Первый закон термодинамики и химические реакции (термохимия)

Так как внутренняя энергия и энтальпия являются функциями состояния, то согласно уравнениям (62.2) и (62.3) тепловой эффект еакции не зависит от пути процесса (промежуточных стадий), а определяется только начальным и конечным состояниями системы. (т. е. состоянием исходных веществ и продуктов реакции). Это следствие первого закона термодинамики применительно к химическим процессам называется законом Гесса. Этот основной закон термохимии был установлен Гессом на базе экспериментальных исследований в 1840 г., т. е. несколько раньше, чем был сформулирован первый закон термодинамики. Комбинируя уравнения (62.2) и (62.3), получаем [c.206]

Первый закон термодинамики в применении к химическим процессам рассматривается в термохимии — разделе химии, посвященном измерению тепла химических реакций. [c.19]

Термодинамика химическая — изучает химические реакции и фазовые переходы (растворение, испарение и кристаллизация чистых веществ и растворов и обратные им процессы), а также переход энергии из одной формы в другую и от одной части системы к другой в различных химических процессах и т. д. Важнейшими разделами этой науки являются термохимия, учение о химических и фазовых равновесиях, учение о растворах, теория электродных процессов, термодинамика поверхностных явлений и др. В основе Т. х. лежат общие положения и выводы термодинамики (первый закон термодинамики служит основой термохимии, второй закон термодинамики лежит в основе всего учения о равновесиях и др.). [c.135]

Закон Гесса. В 1836 г. Г. И. Гесс открыл основной закон термохимии, который является частным случаем первого закона термодинамики применительно к химическим реакциям, протекающим в изохорных или изобарных условиях. Закон Гесса устанавливает если из данных исходных веществ можно получить заданные конечные вещества различными путями, то суммарная теплота на одном каком-нибудь пути равна суммарной теплоте процесса на любом другом пути, т. е. тепловой эффект химических реакций зависит только от начального и конечного состояний системы, но не зависит от пути перехода. [c.83]

Приложения первого закона термодинамики к химическим реакциям. Термохимия [c.22]

Первый закон термодинамики и химические реакции (термохимия) [c.24]

X. т. использует понятия о типах термодинамич. систем (см. Гетерогенная система. Гомогенная система. Закрытая система, Изолированная система, Открытая система), параметрах состояния (см. Давление, Температура, Химический потенциал), термодинамич. ф-циях и термодинамических потенциалах (см., напр., Внутренняя энергия. Энтропия). В основе Х.т. лежат законы (начала) общей термодинамики. Первое начало термодинамики - закон сохранения энергаи дая термодинамич. системы, согласно к-рому работа может совершаться только за счет теплоты или к.-л. др. формы энергии. Оно является основой термохимии, изучения теплоемкостей в-в, тепловых эффектов реакций и физ.-хим процессов. Гесса закон позволяет определять тепловые эффекты расчетным путем, если известны теплоты образования каждого из в-в, участвующих в р-ции, или теплоты сгорания (для орг. соед.). Совр. термодинамич. справочники содержат данные о теплотах образования или теплотах сгорания неск. тысяч в-в, гто позволяет рассчитывать тепловые эффекты десятков тысяч хим. р-ций. Первое начало лежит в основе Кирхгофа уравнения, к-рое выражает зависимость теплового эффекта р-ции или физ.-хим. процесса ст т-ры и дает возможность рассчитать тепловой эффект процесса при любой т-ре, если известны теплоемкости в-в, участвующих в р-ции, и тепловой эффект при к.-л. одной т-ре. [c.236]

Термохимия изучает тепловые эффекты химических реакций. Во многих случаях эти реакции протекают при постоянном объеме или постоянном давлении. Из первого закона термодинамики следует, что при этих условиях теплота является функцией состояния. При постоянном объеме теплота равна изменению внутренней энергии [c.29]

В основе термохимии лежит закон Гесса, который в свою очередь следует из первого закона термодинамики. Известно, что энергия не уничтожается и не возникает вновь она лишь видоизменяется, и такое изменение энергии (или теплоты), связанное с определенным химическим процессом, не зависит от природы и числа стадий этого процесса. На практике, за исключением окислов, непосредственное измерение теплоты образования неорганических соединений в одну стадию возможно крайне редко. Обычно теплоту, выделяющуюся (отрицательный знак) или поглощаемую (положительный знак) в нескольких различных стадиях реакции, определяют отдельно, и необходимую теплоту образования рассчитывают по закону Гесса, т. е. алгебраически суммируют значения теплот каждой стадии. Рассмотрим для примера довольно сложный случай проведем расчет теплоты образования пятиокиси иода ЬОб. Для этого нужно измерить теплоту его взаимодействия с водой (взятой в избытке), с которой он образует йодноватую кислоту. Затем необходимо знать также теплоту образования этой кислоты, которую можно получить по следующей реакции [c.281]

Одним из характерных признаков наличия химического взаимодействия между компонентами системы является изменение ее энергии. Для сопоставления изменения энергии при различных реакциях пользуются величиной теплового эффекта реакции, т, е. количеством теплоты, которое выделяется или поглощается в химическом процессе при -условии равенства начальной и конечной температуры. Раздел физической химии, в котором изучаются закономерности для тепловых эффектов химических реакций, называется термохимией. В основе термохимии лежит первый закон термодинамики. Для формулировки первого у закона термодинамики необходимо выяснить смысл термодинамических функций внутренней энергии—и и энтальпии или теплосодержания — Н. [c.31]

Русский ученый Г. И. Гесс (1802—1850) профессор Горного института в Петербурге впервые сформулировал основной закон термохимии о постоянстве сумм тепла при химических реакциях. Этот закон, впоследствии названный его именем, следует рассматривать как одно из выражений открытого позднее первого закона термодинамики применительно к химическим реакциям. [c.8]

Термохимией называется раздел химической термодинамики, в котором рассматривается применение первого начала (закон Гесса) для вычисления тепловых эффектов различных физико-химических процессов химических реакций, фазовых переходов, процессов кристаллизации, растворения и др. Для практики наибольший интерес имеют термохимические расчеты теплового эффекта химической реакции. [c.90]

В 1840 г. русский академик Г. И. Гесс на основе обширных экспериментальных исследований тепловых эффектов химических реакций установил основной закон термохимии, который является одним из выражений открытого позднее первого закона термодинамики. Дальнейшее развитие термодинамика получила в работах многих ученых. Второй закон термодинамики был обоснован Р. Клаузиусом и В. Томсоном, третий закон термодинамики был открыт В. Нернстом. [c.7]

Основным законом термохимии является закон Г И. Гесса, согласно которому изменение энтальпии (внутренней энергии) в химической реакции определяется только видом и состоянием исходных веществ и продуктов реакции и не зависит от пути перехода от начальных веществ к конечным. Закон Гесса вытекает нз первого закона термодинамики при ограничивающих условиях [c.64]

В 1836 г. Г. И. Гесс открыл основной закон термохимии, который является частным случаем первого закона термодинамики применительно к химическим реакциям, протекающим в изохорных или изобарных условиях. Закон Гесса устанавливает если из данных исходных веществ можно получить заданные конечные вещества различными путями, то суммарная теплота на одном каком-нибудь [c.84]

Сложная природа явлений горения отражена в получившем широкое распространение Кармановском определении науки о горении как аэро-термо-химии , т. е. как сочетании законов аэро-и термодинамики, термохимии и теплопередачи и, наконец, собственно химии (химической кинетики). Именно ввиду этой сложности первым шагом в построении количественной теории явлений горения должно стать создание физико-механической модели, в которой на основе данных опыта определяется, как именно в данном явлении развитие химической реакции сочетается с переносом материи и тепла. Лучше всего представить характер такой модели и ее значение для теории на конкретном примере развития теории ламинарного пламени, особенно потому, что этот пример ближе всего подведет нас к специфическим различиям механизмов ламинарного и турбулентного горения. [c.139]

Термодинамические исследования в области химической термодинамики основаны на применении первого, второго и третьего законов термодинамики. В химической термодинамике описываются методы определения тепловых эффектов химических реакций (этот раздел химической термодинамики называется термохимией), условия протекания необходимых химических реакций и способы, предотвращающие нежелательный ход химического процесса, а также методы определения условий химического и фазового равновесия системы и влияния на равновесие внешних условий. [c.10]

Задачей физической химии, а точнее термохимии и термодинамики, и является определение тепловых эффектов химических реакций, их зависимости от условий и в первую очередь от температуры. Изучение тепловых явлений, сопровождающих химические реакции, а также некоторых термических свойств реагирующих веществ, а именно кх энтропий и теплоемкостей, позволяет установить общие критерии самопроизвольного течения реакции, а также критерии равновесия. При этом в результате некоторых приближений можно вывести один из важных законов химии — закон действующих масс, открытый на основании иных предположений норвежскими учеными Гульдбергом и Ваа-ге (1867). Суть дела можно свести к возможности теоретического вычисления константы равновесия (/Ср) и определению равновесного состояния реагирующей системы, а следовательно, и наибольшего возможного при данных условиях выхода (концентрации) интересующего химика продукта. [c.5]

Первый закон термодинамики. Раздел химической термодинамики, посвященный изучению тепловых эффектов химических реакций, теплоемкостей веществ и других связанных, с ними величин, называется термохимией. В основе изучения термохпмических процессов лежит первый закон термодинамики, закон сохранения и превращения энергии. Согласно первому закону теплота Q, поглощенная системой при переходе из начального состояния в конечное, идет на увеличение ее внутренней энергии U и на соверщение работы против внещних сил, в частности против внешнего давления =p(v2 Vi) =pAv [c.33]

Напомним вкратце историю вопроса. На протяжении XIX в. и первой трети XX в. химия, и химическая кинетика в частности, развивалась почти обособленно от других технических дисциплин. Исследовались строение химических соединений и законы протекания химических реакций в строго определенных, контролируемых условиях температуры, состава, давления. Этот этап развития химии был необходим и плодотворен. Именно на этом этапе выросли периодическая система, термохимия и химическая термодинамика. Однако по мере развития химической технологии, увеличения масштаба производства, осознания жергетики как частного случая реакции топлива с кислородом на передний план выдвинулись новые вопросы. Поддержание определенных условий оказалось не только трудной, но иногда и ненужной задачей. Возникла проблема изучения химической реакции в условиях, зависящих решающим образом от выделения тепла при реакции, от связанного с реакцией изменения давления и т.п. [c.502]

Химическая термодинамика есть приложение законов и методов термодинамики к изучению химических и физико-химических процессов. Первый закон термодинамики служит основой для определения энергетических эффектов этих процессов. На него опирается термохимия, которая возникла раньше химической термодинамики и до открытия первого ее закона, но затем вошла как составная часть в химическую термодинамику. Второй закон термодинамики лежит в основе изучения химических равновесий и направлений химических реакций, а также фазовых равновесий и превращений. Опять-таки сам факт химических равновесий и важные законы, относящиеся к фазовым переходам, были открыты либо до возникновения химлческой термодзанамики, либо вне связи с ней, но затем феноменологические обобщения в этой области получили свое истолкование с точки зрения общих термодинамических принципов. Результаты, полученные в рамках нетермодинамической термохимии и феноменологического учения о химических и фазовых равновесиях и переходах, способствовали возникновению и дальнейшему развитию самой химической термодинамики. [c.109]

В термохимии рассматриваются тепловые эффекты, которые сопровождают химические реакции. Этот раздел химической термодинамики основывается на первом законе термодинамики. Так как химические превращения принято рассматривать при условии постоянства температуры и объема в системе (Г, V = onst) или при условии постоянства температуры и давления (Т, р = onst), то в первую очередь тепловые эффекты будут рассмотрены именно применительно к этим условиям. [c.116]

В настоящее время термодинамические методы находят широкое применение в самых различных областях химии и химической технологии. Как исследователи, работающие в лабораториях, так и инженеры химики, в первую очередь инженеры-проектировщики, постоянно сталкиваются с необходимостью термодинамического рас смотрения различны.х вопросов. Каждый научный работник и каждый инженер, задумывающийся над осуществлением какой-либо новой химической реакции, прежде всего стремится узнать, возможна ли она термодинамически, т. е. насколько положение равновесия этой реакции сдвинуто в сторону образования интересующего его продукта. Пользуясь термодинамическими методами, можно рассчитать теплоты различных химических и физико-химических процессов, температуру, развивающуюся в двигателе, поршневом или реактивном, длину реактора, в котором интересующая нас реакция будет протекать до нужной глубины превращения исходны. веществ, и решить многие другие важные вопросы. По мере того как термохимия и наука о строении молекул накапливают все больше и больше конкретных данных, увеличивается и число вопросов, для которых можно, найти точное решение расчетным путем, не прибегая к экспериментальным исследованиям. Наряду с этим создается возможность отыскания различного рода закономерностей, помощью которых можно проводить вычисления, не имея соответствующих данных, но получая результаты с удовлетворительной для многих целей точностью. Этими обстоятельствами и объясняется широкое проникновение термодинамических вычислений в различные области химии. Б связи с этим книга Беннера Термохимиче-ские расчеты может оказаться полезной для различных кругов читателей. Инженеры найдут здесь простые методы расчета некоторых видов химической аппаратуры, химики-органики — расчеты равновесий важных органических реакций, студенты и аспиранты смогут познакомиться с основами вычислений термодинамических величин по спектроскопическим данным. К достоинствам книги относится конкретность изложения, наличие большого количества задач и примеров. Рекомендуя книгу Беннера всем желающим применять термодинамические методы на практике, мы никак не можем рекомендовать ее для изучения термодинамики. Основные законы термодинамики сформулированы автором во многих случаях недостаточно строго, а рекомендуя различные методы расчета, автор [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология