Головна

СТАНДАРТНІ ТЕПЛОТИ ОСВІТИ І відпрацьованих газів.

  1. A) кількість теплоти, яка отримує або віддає одиниця маси речовини при зміні його температури на 1К
  2. A) Перетворення Лоренца правильно відображають властивості простору і часу.
  3. A) перетворення за величиною струму або напруги
  4. I. Поняття про зміст освіти
  5. II. Розділи і етапи літературної освіти
  6. II. Структура змісту освіти.
  7. А. Це постановка завдань ціноутворення, визначення мети

Закон Гесса дає можливість розрахувати теплоти безлічі реакцій по мінімальному числу теплот деяких реакцій. Для цього використовуються стандартні теплоти.

Стандартна теплота освіти (DНоf, 298) - Це тепловий ефект реакції утворення 1 моля речовини з простих речовин, узятих в їх звичайному співвідношенні і при стандартних умовах: Р = 1 атм, Т = 298 К.

Вважають, що прості речовини реагують в вигляді тієї модифікації і в тому агрегатному стані, які відповідають найбільш стійкого стану елементів при даних Р і Т. При цих умовах теплота освіти приймається рівною нулю (наприклад, для Про2, N2, S, C ...). З'єднання, для яких теплота освіти DНоf, 298 позитивна - ендотермічні, Для яких D Ноf, 298 <0 - екзотермічні.

Знаючи стандартні теплоти утворення всіх учасників реакції, можна розрахувати тепловий ефект самої реакції. Слідство із закону Гесса: тепловий ефект хімічної реакції дорівнює сумі стандартних теплот утворення продуктів реакції за вирахуванням суми стандартних теплот утворення вихідних речовин.

аA + bB = cC + dD

(DНо298)x = c (DНоf, 298)C + d (DНоf, 298)D - a (DНоf, 298)A - b (DНоf, 298)B

(DНо298)x = A n (DНоf, 298)кінц. в-в - A n (DНоf, 298)поч. в-в

Стандартні теплоти утворення табульовані.

Стандартна теплота згоряння (DHoc, 298) - Тепловий ефект реакції взаємодії 1 моль речовини з киснем з утворенням при цьому продуктів повного окислення при стандартних умовах (Р = const, Т = 298 К). Тепловий ефект реакції можна розрахувати по теплотам згоряння вихідних і кінцевих речовин:

(DНо298)x = A n (DНoc, 298)поч. в-в - A n (DНoc, 298)кінц. в-в

Теплоти згорання часто використовуються для знаходження теплот реакцій органічних сполук, які майже ніколи не протікають однозначно і до кінця. Це пояснюється двома причинами: 1) горіння в кисні є реакцією, загальною для всіх органічних речовин і йде при дотриманні деяких умов до кінця, т. Е. Повністю і однозначно; 2) техніка спалення органічних речовин при V = const досягла високого досконалості і дозволяє визначити теплоту згоряння з точністю до ± 0,02%. Комбінуючи теплоти згорання, можна обчислити теплоту будь-якої хімічної реакції між органічними речовинами. приклади:

1. Знайдемо теплоту реакції

С6Н6 (Ж) = 3С2Н2 DНоI =? (I)

Теплоти згорання відомі:

С6Н6 + 7 О2 = 6СО2 + 3Н2О (ж); DНоII = - 780980 кал (II)

C2H2 + 2 O2 = 2CO2 + H2O (ж); DHoIII = - 310620 кал (III)

(I) = (II) - 3 (III); DHoI = DHoII - 3DHoIII = 150880 кал

2. Знайдемо за допомогою теплот згоряння теплоту синтезу органічних сполук: (теплота утворення кисню дорівнює нулю)

С2Н2 + 2 О2 = 2СО2 + Н2Про; DНoc, 298 відома

oc, 298 = 2 + -

 = 2 +  - DНoc, 298

Недолік розрахунку теплот реакцій по теплотам згоряння (Великий, але неминучий) - зменшення відносної точності одержуваних результатів в порівнянні з точністю вихідних даних: по-перше, йде складання помилок, допущених при вимірюванні теплот згоряння органічних реагентів; по-друге, теплота реакції між реагентами майже завжди багато менше теплот згоряння реагентів. У багатьох випадках відносна помилка одержуваної величини дорівнює кільком відсоткам (до декількох десятків відсотків).

ЗАЛЕЖНІСТЬ ТЕПЛОТИ ПРОЦЕСУ ВІД ТЕМПЕРАТУРИ.

(Рівняння Кірхгофа)

Розглянуті вище теплоти хімічних реакцій є теплотамі ізотермічних процесів і залежать від Т.

QV = DU = U2 - U1 ; QP = DH = H2 - H1

Продифференцируем ці рівності по Т при V (P) = const:

= -  = CV, 2 - CV, 1 = DCV

CV, 2 - Молярна теплоємність при V = const всієї маси продуктів реакції

CV, 1 - Всієї маси вихідних речовин

= -  = CP, 2 - CP, 1 = DCР

CV, 2 - CV, 1 = nкCV, до - nнСV, н = niCV,i

CP, 2 - CP, 1 = nкCP, до - nнСP, н = niCP,i

Рівняння Кірхгофа дають залежність теплоти хімічної реакції від Т. Диференціальна форма запису рівнянь:

= = niCV,i ; = = niCP,i

Для розрахунків теплот реакцій рівняння повинні бути проінтегрувати: = , = + = +  (Т2 - Т1)

(Якщо інтервал температур невеликий - десятки градусів - то С від Т практично не залежить і  можна вважати постійною величиною).

Якщо Т змінюється в широкому інтервалі, то Сi ? const і для інтегрування треба знати залежність С від Т. В широкому інтервалі Т (не дуже низьких - вище 200 К) залежно З чистих речовин від Т можуть бути виражені емпіричними статечними рядами:

СР = a + bT + cT2 + ... (Для оргaніческіх речовин)

СР = a? + b? T + c? T-2 (Для неорганічних речовин)

СР = a?? + b?? T + c?? T-1/2

Інтегральна форма запису рівнянь Кірхгофа :

Т = DНо +  , DНТ = DН298 +

лекція 4

Термохимия. Закон Гесса. Стандартні теплоти утворення та згоряння. Рівняння Кірхгофа. | Рівноважні і нерівноважні, оборотні і необоротні, мимовільні і несамопроізвольное процеси.


Введення: предмет фізичної хімії, історія розвитку, розділи і методи дослідження. | Теплота ізотермічного процесу дорівнює роботі процесу. | II ЗАКОН ТЕРМОДИНАМІКИ. | Будь-який цикл можна замінити нескінченно великим числом б / м циклів Карно 1-го роду. | ЕНТРОПІЯ У РАЗІ нерівних процесах. | Ізохорно-ізотермічний ПОТЕНЦІАЛ | Ізобарну - ізотермічний ПОТЕНЦІАЛ | ТЕРМОДИНАМІЧНІ ПОТЕНЦІАЛИ. | U - ізохорно-ізентропний термодинамічний потенціал. | Рівняння максимальної роботи (рівняння Гіббса-Гельмгольца). |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати