1. Основні поняття і закони термохімії [ правити | правити код ]
2. Закон Гесса [ правити | правити код ]
3. Закон Кірхгофа [ правити | правити код ]
4. Методи термохімії [ правити | правити код ]

Матеріал з Вікіпедії - вільної енциклопедії

Термохимия - розділ хімічної термодинаміки , В завдання якої входить визначення та вивчення теплових ефектів реакцій , А також встановлення їх взаємозв'язків з різними фізико-хімічними параметрами. Ще одним із завдань термохімії є вимір теплоємностей речовин і встановлення їх теплот фазових переходів .

Основні поняття і закони термохімії [ правити | правити код ]

Термохімічні рівняння [ правити | правити код ]

Термохімічні рівняння реакцій - це рівняння, в яких близько символів хімічних сполук зазначаються агрегатні стану цих сполук або кристалографічна модифікація і в правій частині рівняння вказуються чисельні значення теплових ефектів

Найважливішою величиною в термохімії є стандартна теплота освіти ( стандартна ентальпія освіти ). Стандартної теплотою (ентальпією) утворення складного речовини називається тепловий ефект (зміна стандартної ентальпії) реакції утворення одного моля цієї речовини з простих речовин в стандартному стані. Стандартна ентальпія утворення простих речовин в цьому випадку прийнята рівною нулю.

В термохімічних рівняннях необхідно вказувати агрегатні стани речовин за допомогою буквених індексів, а тепловий ефект реакції (? Н) записувати окремо, через кому. Наприклад, термохімічне рівняння

4NH3 (г) + 3O2 (г) → 2N2 (г) + 6H2O (ж),? Н = -1531 кДж

показує, що дана хімічна реакція супроводжується виділенням тисяча п'ятсот тридцять одна кДж теплоти, при тиску 101 кПа , І відноситься до того числа молей кожного з речовин, яке відповідає стехиометрическому коефіцієнту в рівнянні реакції. У термохіміі також використовують рівняння, в яких тепловий ефект відносять до одного молю утворився речовини, застосовуючи в разі необхідності дробові коефіцієнти.

Тепловий ефект хімічної реакції дорівнює різниці між сумарною ентальпії освіти всіх продуктів реакції і всіх вихідних речовин, з урахуванням стехіометричних коефіцієнтів (кількості молей прореагировавших речовин). Тобто, тепловий ефект хімічної реакції розраховується за загальним висловом:

ΔH = (ΣΔHпродуктов) - (ΣΔHісходних)

Таким чином, чим стійкіше продукти реакції і чим вище внутрішня енергія вихідних з'єднань, тим вище тепловий ефект реакції, що є прямим наслідком із закону мінімуму енергії та максимуму ентропії . Для розрахунків теплових ефектів реакцій в стандартних умовах використовують стандартні ентальпії утворення сполук, взяті з довідкових таблиць.

Закон Гесса [ правити | правити код ]

В основі термохімічних розрахунків лежить закон Гесса: Тепловий ефект (? Н) хімічної реакції (при постійних Р і Т) залежить від природи і фізичного стану вихідних речовин і продуктів реакції і не залежить від шляху її протікання.

Наслідки із закону Гесса:

1. Теплові ефекти прямий і зворотної реакцій рівні за величиною і протилежні за знаком.
2. Тепловий ефект хімічної реакції (? Н) дорівнює різниці між сумою ентальпій утворення продуктів реакції і сумою ентальпій утворення вихідних речовин, узятих з урахуванням коефіцієнтів в рівнянні реакції (тобто помножені на них).

Закон Гесса може бути записаний у вигляді наступного математичного виразу:

Δ H θ = Σ (Δ H fproducts θ) - Σ (Δ H freactants θ) {\ displaystyle \ Delta H ^ {\ theta} = \ Sigma (\ Delta H_ {f ~ products} ^ {\ theta}) - \ Sigma (\ Delta H_ {f ~ reactants} ^ {\ theta})} .

За допомогою закону Гесса можна розрахувати ентальпії утворення речовин і теплові ефекти реакцій, які неможливо виміряти експериментально.

Закон Кірхгофа [ правити | правити код ]

Закон Кірхгофа встановлює залежність теплового ефекту хімічної реакції від температури: температурний коефіцієнт теплового ефекту хімічної реакції дорівнює зміні теплоємності системи в ході реакції. Закон Кірхгофа лежить в основі розрахунку теплових ефектів при різних температурах.

Методи термохімії [ правити | правити код ]

Основними експериментальними методами термохімії є калориметрия , диференційний термічний аналіз , дериватографія .