Энтальпия сложных веществ

Обычно в таблицах термодинамических свойств веществ приводятся стандартные значения энтальпии, представляющие собой тепловые эффекты при постоянном давлении, равном 100 кПа, отнесенные к температуре 298,16 К. В химической термодинамике, как и в термохимии, оперируют такими понятиями, как энтальпия образования сложного вещества из простых веществ или энтальпия разложения веществ, энтальпия перехода из одного агрегатного состояния в другое и т. п. Так, например, энтальпия образования СО2 представляет собой величину теплового эффекта (при p= onst) реакции образования СО2 (газ) из графита и молекулярного кислорода. Энтальпия воды (газ) соответствует тепловому эффекту реакции соединения молекулярных водорода и кислорода. При этом энтальпию образования простых веществ в их наиболее устойчивых состояниях при температуре 298 К условно считают равной нулю. [c.53]

По заданным термохимическим уравнениям рассчитайте стандартную энтальпию реакций образования указанных сложных веществ из простых веществ [c.60]

Значения стандартной энтальпии образования некоторых простых и сложных веществ приведены в табл. 8. [c.65]

Прямая реакция идет с уменьшением энтальпии и представляет собой экзотермический процесс (рис. 105, а). Обратная реакция протекает с увеличением энтальпии и является эндотермическим процессом (рис. 105, б). Теплота, выделяющаяся при образовании сложного вещества из простых, равна теплоте, поглощаемой при разложении такого оке его количества на составные части. Это положение следует рассматривать как частный случай закона сохра- [c.205]

Энтальпия сложного вещества обратна т знаку и равна тепловому эффекту при постоянном давлении (—Qp) реакции его образования из простых веществ в состоянии, устойчивом при стандартных условиях, т. е. энтальпии образования. Например [c.148]

Разность энтальпий сложного вещества обратна по знаку [c.142]

У = А//° + (Я° — Н]. ) — функция, равная при температуре Г теплоте образования данного простого или сложного вещества при базисной температуре Ti плюс приращение энтальпии его при повышении температуры от до Т [c.10]

Из закона Лавуазье - Лапласа следует, что энтальпия разложения сложного вещества на простые и энтальпия образования этого вещества из простых веществ равны по величине и противоположны по знаку. Это означает, что расчеты можно проводить с использованием любой из этих величин. [c.132]

Энергии химических связей и их использование в термохимических расчетах. Энергия химической связи представляет, собой ту долю энергии, поглощаемой при полной диссоциации молекулы на свободные атомы, которая приходится на данную связь. Сумма таких энергий для всех химических связей в молекуле равна атомной теплоте образования вещества. Расчет энергии связи, рассмотренный выше, является простейшим. В более сложных соединениях, содержащих разные химические связи, на энергию данной связи влияют все остальные. Тем не менее, путем ряда упрощений и отбора лучших экспериментальных результатов получены более или менее удовлетворительные значения энергий связи между различными атомами. Они часто используются для расчета энтальпий образования веществ по уравнению (У.Б), особенно в тех случаях, когда имеют дело с только что синтезированными или плохо изученными соединениями и когда хотят оценить их относительную устойчивость или подсчитать теплоту реакции с участием этих веществ. Расчет дает удовлетворительный результат, если 1) атомы в молекуле связаны простыми связями 2) имеют нормальную ковалентность, т. е. 3 для азота, 4 для углерода и т. д. [c.86]

Образование любого сложного вещества из простых веществ сопровождается изменением энтальпии, т. е. тепловым эффектом. [c.132]

В величины энтальпий образования, стоящих в уравнении (137) справа, обычно входят очень большие значения энтальпий перевода веществ из их устойчивого при 25 °С состояния в газ, а также энтальпия реакция образования сложного вещества из простых. Это значит, что энергия связи в уравнении (137) представляет собой разность больших чисел, а потому точность ее расчетного определения невелика. [c.356]

Энтальпией (теплотой) образования сложного вещества из простых веществ называется тепловой эффект реакции образования данного вещества из простых веществ в стандартных состояниях, отнесенный к одному молю получающегося вещества, находящегося в стандартном состоянии. [c.133]

Энтальпия сгорания сложных веществ пропорциональна энтальпии этой реакции. [c.68]

Как показал анализ, связанная с выбором теплое.мкостей ошибка в величине теплоты образования димера (или сложного вещества), не превысит 3 ккал/моль, что обычно меньше ошибки в энтальпии димеризации. [c.34]

В настоящее время установлены энтальпии многих тысяч разнообразнейших процессов и реакций образования сложных веществ из простых, сгорания, растворения, осаждения, испарения, сублимации, нейтрализации, полимерных переходов в кристаллических телах и т. д. Так, экспериментально установлена теплота образования более 8000 различных веществ. Это дает возможность рассчитать энтальпии (и, следовательно, тепловые эффекты) сотен тысяч разнообразнейших реакций, в том числе непосредственно неосуществимые. В качестве примера последних выше (рис. 8-2) был рассмотрен случай с теплотой образования (а следовательно, и с энтальпией образования) оксида углерода СО. Термодинамически можем записать [c.166]

Энтальпия образования фтористого нитрозила (—15,8 ккал/моль) определена Джонстоном и Бертиным [122], которые провели в калориметре реакцию фтора с окисью азота. В работе [122] отсутствует ряд методических подробностей и не указана ошибка определения. Данные тем более нуждаются в проверке, что экспериментальная работа с фтористым нитрозилом весьма сложна вещество легко реагирует с материалом аппаратуры, при этом возможно образование окиси и двуокиси азота. [c.62]

Как и в термохимии, в химической термодинамике различают энтальпию образования сложного вещества из простых веществ, энтальпию разложения веществ и перехода из одного агрегатного состояния в другое и т. д. [c.45]

Приступая к краткому обзору имеющихся литературных данных в области термохимии неводных растворов, отметим, что исследования термохимии неводных растворов еще более трудоемки и сложны, чем водных растворов, для которых, в свою очередь, число имеющихся данных явно недостаточно из-за большой трудоемкости эксперимента. При анализе работ по измерению энтальпий растворения веществ в неводных растворителях принимались во внимание прежде всего три следующих фактора, позволяющие судить о качестве полученных данных. [c.115]

Согласно определению стандартной энтальпии образования вещества стандартная энтальпия образования простого вещества будет равна нулю. Это отправная точка отсчета, от которой отсчитывается энтальпия образования сложных веществ и термодинамически неустойчивых простых веществ. Например, у серы известны аллотропные модификации Sg, 5б, Sz и др., а у углерода — графит, алмаз и карбин. Значение А/Я° (298 К) О будут иметь только стабильные модификации S (ромб) и графит. [c.121]

Зависит ли стандартная энтальпия образования сложного вещества от его агрегатного состояния [c.139]

Стандартная молярная энтальпия образования. Абсолютное значение энтальпии вычислить невозможно, можно рассчитать только относительные значения в сравнении с ее значениями в стандартном состоянии. Стандартное состояние в химической термодинамике выбирают таким, чтобы было удобно проводить необходимые в каждом конкретном случае расчеты, поэтому определение стандартного состояния может изменяться в зависимости от поставленной задачи. Для процесса образования сложного вещества из простых веществ в качестве стандартного выбрано наиболее устойчивое состояние при стандартных условиях, т. е. при давлении 101,3 кПа и заданной температуре. В справочниках чаще всего приводят стандартную молярную энтальпию образования при температуре 298,15 К, которую обозначают как АН°др 293 или АНд 298- этих обозначениях верхний индекс ° — символ стандартного состояния, нижние индексы обр. и / — сокращения соответственно от русского [c.45]

Закон Гесса. Тепловые эффекты многих реакций не могут быть определены экспериментально, например, для многих веществ невозможно опытным путем определить энтальпию образования, потому что далеко не все сложные вещества можно получить прямым синтезом из простых веществ. В таких случаях прибегают к термохимическим расчетам, в основе которых лежит закон, установленный в 1840 г. российским ученым Г. И. Гессом. [c.47]

Прежде всего, когда говорят о теплоте образования сложного вещества, имеют в виду изменение энтальпии при реакции образования этого вещества из простых веществ (помните, в предыдущей главе мы говорили, что чаще всего под тепловым эффектом подразумевают АН реакции). Поэтому в справочниках обычно приводят именно энтальпии образования. Но в обиходе [c.23]

В качестве составляющих сложных веществ приняты атомы и молекулы, для которых энтальпия образования при стандартных условиях равна нулю. Составляющими ионов являются соответствующая иону нейтральная молекула и электрон. [c.335]

Расчет теплоты такой сложной реакции по энтальпиям образования реагирующих веществ не вызывает затруднений, но неудобен для аналитического исследования. Если учесть, что теп- [c.168]

Таким способом определены энтальпии образования большого числа веществ, которые можно получить непосредственно из элементов. Так сжиганием навески графита в атмосфере О2 определяется энтальпия образования СО2 или сжиганием смеси Hg + О2 — энтальпия образования воды. Так определяется энтальпия образования НС1 проведением в калориметре уже неоднократно упоминавшейся реакции водорода с хлором. Однако чаще всего не удается прямым образом определить энтальпии образования сложных соединений, в частности большинства органических соединений. В ряде случаев сложности возникают и с довольно простыми соединениями. Так, трудно осуществить в калориметре реакцию образования СО, поскольку она будет сопровождаться окислением СО до СО 2- В подобных случаях подбирают подходящую вспомогательную реакцию, которую можно осуществить без осложнений в калориметре и в которой в качестве продукта или исходного вещества принимает участие исследуемое соединение. Реакция подбирается так, чтобы энтальпии образования остальных ее компонентов были известны. В этом случае измеряется стоящая слева в (14.4) величина АН и с помощью ее и известных величин А//д. AH j находится единственная неизвестная величина теплоты образования. [c.214]

Из методов титрования с физико-химической индикацией точки эквивалентности в этом разделе будут рассмотрены только термометрические методы. (Другие методы этого типа — электрометрические и радиометрические — целесообразно рассмотреть вместе с соответствующими физико-хи-мическими методами.) Все химические реакции сопровождаются изменением энтальпии АЯ (см. стр. 44), пропорциональным количеству реагирующего вещества. Так как измерения энтальпии относительно сложны, за ходом реакции следят по изменению температуры, которое при адиабатических условиях работы также пропорционально количеству реагирующего вещества. Температуру можно регистрировать как функцию степени оттитровывания, в этом случае будет получаться линейная кривая титрования (см. стр. 67). Стараясь избежать измерения объемов и поддерживая постоянную скорость добавления титранта, регистрируют кривые температура — время титрования [48J. [c.86]

Вопрос о скорости химических реакций, о влиянии на скорость различных факторов и о механизме реакций — предмет изучения в химической кинетике. Этот раздел химии открывает возможность различными способами изменением температуры, давления, концентраций, введением катализаторов, облучением светом и т. д. — влиять на скорость установления равновесия, на скорость желательных и нежелательных реакций, самопроизвольное течение которых термодинамически возможно. Изучение кинетики процессов дает возможность глубже понять их механизм, без чего нельзя управлять ими. Если определение энергоспособности (АН) и работоспособности (АС) процесса требует только знания энтальпии и свободной энергии образования начальных и конечных веществ при заданных условиях, то скорость процесса зависит не только от того, какие вещества стоят в правой и левой частях равенства она также всегда зависит от переходного состояния (промежуточных продуктов), которые далеко не всегда удается выделить и изучить. Поэтому проблемы кинетики очень сложны. [c.39]

Выявлены новые зaкoнo тepнo ти изменения стандартных энтальпий образования, энтропий, теплоемкостей и температур конгруэнтного плавления для различных классов простых и сложных веществ, в том числе оксидов, ме-таллидов, полупроводников. На их основе сконструированы численные методы для расчета неизвестных и коррекции известных свойств. Приведены результаты расчета и коррекции свойств для нескольких сотен веществ, а также новые данные Йц,, /У",, - НЦ, С1, Т), Т и АН фазовых превращений, С,, при [c.2]

Изменение энтальпии, отвечающее образованию одного киломоля сложного вещества при Р = onst и Т = из простых веществ, взятых в тех состояниях, которые устойчивы при данных условиях, называется теплотой образования данного вещества. Изобарная теплота образования при стандартных условиях обозначается через АЯ298- Теплота образования простых веществ для тех модификаций, которые устойчивы при стандартных условиях, условно принимается равной нулю. Например, сера в твердом состоянии известна в двух формах ромбической и моноклинной S(T) онок- При стандартных условиях устойчива ромбическая модификация, следовательно, теплота образования этой модификации равна нулю. Теплота же образования моноклинной модификации, неустойчивой при стандартных условиях, равна АЯгэа = = —0,297 Ю дж кмоль . [c.71]

В соответствии с (2.89) и (2.90) должно быть ясно, что, строго говоря, дифференциальные и интегральные тепловые эффекты равны в случае, когда парциальные мольные энтальпии (или внутренние энергии) не изменяются в ходе реакции. Это, как уже говорилось, возможно при условии постоянства состава реагирующей смеси — реакция соверщает один пробег в большом количестве смеси. Это также справедливо для реакции в идеально-газовой смеси, так как внутренняя энергия и энтальпия идеального газа не зависят от давления (или концентрации) и являются функциями только температуры. В общем же соотношения между дифференциальными и интегральными эффектами довольно сложны. Поэтому практически поступают по-другому — уславливаются определять так называемые стандартные т Пловыг эффекты АНт или аЬ т, т. е. тепловые эффекты реакции, происходящей как бы между чистыми веществами (например, каждый участник реакции находится в отдельном сосуде). При этом каждое вещество находится в некотором состоянии, принимаемом за стандартное. Так как парциальные мольные величины (например, энтальпии) чистых веществ равны просто мольным значениям, то в сумме (2.86) вместо парциальных мольных энтальпий появляются просто мольные энтальпии веществ в стандартных состояниях и можно записать [c.52]

Энтальпия образования молекул из свободных атомов всегда должна быть отрицательной. Если соединение атомов в молекулу не сопровождается выигрышем в энергии, то атомы не соединятся в молекулу. А теплота образования сложного вещества из простых веществ иногда может быть положительной. Это не значит, что процесс соединения атомов в такое соединение эндотермичен это означает только, что он менее экзотермичен, чем процесс соединения тех же атомов в простое вещество. Т. е. атомы в этом случае экзотермически соединяются в сложное вещество, по как бы ждут первой возможности перестроиться в более экзотермичное состояние — простые вещества. Поэтому, эндотермичные вещества и имеют склонность к распаду. Но все-таки их можно получить и сохранять. Примером может служить известный всем ацетилен его теплота образования составляет +54,2 ккал1моль Тем не менее, его хранят в баллонах, транспортируют и широко используют в промышленности. Правда, стараются оберегать его от нагревания во избежание взрыва. [c.31]

Вместе с тем нужно обратить внимание и на черты сходства всех элементов подгруппы П1А. Из рис. 3.16 а, на котором пред- тавлена зависимость стандартных энтальпий образования кристаллических галогенидов рассматриваемых элементов от их порядкового номера, видно, что эта зависимость сложная и вместе с тем она однотипна для разных соединений. Поэтому сопоставление значений Л// для любых двух рядов галогенидов должно привести к зависимости, близкой к прямолинейной об этом свидетельствует рис. 3.16 6. Галв1гениды бора в данном сопоставлении исключены, поскольку это соединения элемента второго периода,они выпадают из общей закономерности. Кроме того, в отличие от других представленных на рис. 3.16 6 веществ. ВРз и ВС1з при [c.348]

Энтальпийный и энтропийный факторы и направление процесса. Из уравнения ДС == АИ — TAS следует, что знак изменения энергии Гиббса и направление процесса определяются стремлением частиц объединиться в более сложные (агрегация), что уменьшает энтальпию, и стремлением частиц, наоборот, разъединиться (дезагрегация), что увеличивает энтропию. Повышение температуры в системе, с одной стороны, препятствует силам межатомного и межмолекулярного притяжения, которые способствуют упорядочению системы, с другой стороны, усиливает хаотичность движения. При очень высоких температурах, как правило, значение TAS становится значительно больше АН и тогда значение и знак AG определяются членом TAS. Следовательно, при очень высоких температурах энтропийный фактор (т. е. стремление частиц к разъединению) доминирует над энтальпий-ным (стремлением частиц к образованию связей). Поэтому для осуществления процессов ассоциации молекул и синтеза различных веществ обычно нужен низкотемпературный режим, а реакции разложения, как правило, протекают при достаточно высоких температурах. Следовательно, знак AG и направление процесса определяются конкуренцией энтальпийного АН и энтропийного TAS факторов. Суммарный эффект этих противоположных тенденций в процессах, идущих при Т = onst и р = onst, отражает изменение энергии Гиббса. [c.245]

Из уравнения (И 1.1) следует, что если все реагирующие вещества в исходной смеси имеют парциальные давления, равные единице, то второй член правой части этого уравнения обращается в нуль и, следовательно, AG = AG°. Величина AG° при температуре 25°С (298 К) называется стандартным изменениел энергии Гиббса и обозначается AG gs- Особенно вах<ное значение при термодинамических расчетах имеьэт величины AGf, 298 реакций образования соединений из элементов. Они публикуются в справочниках и таблицах стандартных величин (см. гл. V). Зная величины AGf где для всех соединений, участвующих в сложной реакции, можно вычислить AG 2°98 этой реакции и константу равновесия. Расчет подобен описанному в гл. I для определения энтальпий реакций. Величины AG°, 98 для элементов (в стандартном состоянии) принимаются равными нулю. Почти для всех соединений значения AGf зэв отрицательны. В противном случае 01и не образовались бы. Редкие случаи, когда АОгэз положительны, означают, что в стандартных условиях данное вещество неустойчиво. Например, для молекулярного водорода Н2 в стандартном состоянии AG 298 = 0. Для водорода же в атомном состоянии AGf 298 +2l8 кДж/моль. Таким образом, атомный водород неустойчив по отношению к молекулярному и при 298 К он будет самопроизвольно превращаться в Н2. При других условиях, например при очень высоких температурах (в плазме), устойчивым может стать атомный водород. [c.47]

Для одновременной записи кривых нагревания исследуемого и стандартного образцов используется пирометр Курнакова со сложной комбинированной термопарой (рис. 11). В качестве эталона для записи дифференциальных кривых лучше всего применять кремний, предварительно расплавленный в сосуде для термографирования. Однако поскольку это связано с определенными экспериментальными трудностями (г. пл. 81 1414 С, температура размягчения кварца 1200°С), то практически удобнее применять порошок прокаленной окиси алюминия А1гОа. При количественном определении АЯдл необходимо брать точные навески исследуемого и стандартного веществ с тем, чтобы можно было полученные значения тепловых эффектов отнести к 1 молю вещества. Кроме того, рекомендуется брать одинаковые навески, чтобы стандартизировать условия записи. Для обеспечения равномерного нагрева всех трех сосудов с веществами отверстия в блоке для термографирования должны быть расположены симметрично. Сначала регистрируют тепловой эффект плавления более легкоплавкого вещества, а затем, переключив термопару, записывают эффект плавления второго вещества. При этом скорость нагрева печи должна быть достаточно малой, чтобы записи эффектов не наложились друг на друга. Общий вид термограммы, полученной при помощи сложной термопары, приведен на рис. 12. Необходимые построения для ограничения площадей пиков представлены пунктиром. После проявления термограммы необходимо избежать деформации листа фотобумаги в процессе сушки. Удобнее всего сушку проводить между двумя листами фильтровальной бумаги под небольшим прессом. Ограниченные площади пиков переводят на кальку несколько раз подряд (для усреднения результатов), вырезают и взвешивают а аналитических весах. Поскольку отношение площадей равно отношению масс вырезанных пиков, то в формулу (1.4) вместо 5 /52 подставляется отношение масс ш/шг. По формуле (1.4) определяют энтальпию плавления. Зная температуру плавления, из соотношения (1.5) находят энтропию плавления и сравнивают найденные величины со справочными данными. [c.22]