загрузка...
загрузка...
На головну

Теплота нейтралізації.

  1. Расчет теплового эффекта реакции по стандартным теплотам сгорания реагирующих веществ
  2. Удельная теплота сгорания топлива

Теплота нейтралізації - тепловий ефект, який спостерігається при нейтралізації одного моль еквівалента кислоти одним моль еквівалента гідроксиду в розведених водних розчинах.

При взаємодії 1моль еквівалента сильної кислоти з 1моль еквівалента сильного гідроксиду в розведених водних розчинах виділяється майже однакова кількість теплоти

= -55,9 кДж/моль (при 298 К).

Розглянемо для прикладу реакцію нейтралізації сильної кислоти сильною основою (лугом):

НС1 + NaOH = NaC I + Н2О,

або в іонній формі:

Н+ + Сl-+ Na+ + ОН-= Na+ + Сl-+ Н2О.

Після скорочення одержимо:

Н+ + ОН-= Н2О; = -55,9 кДж/моль.

Сталість теплот нейтралізації пов'язана з тим, що при взаємодії будь-якої сильної кислоти з будь-якою сильною основою, повністю дисоційованими у водних розчинах, у всіх випадках протікає однакова реакція: з іонів Н+ кислоти і іонів ОН-гідроксиду утворюються молекули води. Зрозуміло, що однаковим реакціям відповідає й однаковий тепловий ефект.

Нейтралізація слабких кислот сильними основами або сильних кислот слабкими основами супроводжується одночасно дисоціацією слабкого електроліту. При цьому виділяється або поглинається теплота дисоціації , яка залежить від кількості теплоти, що поглинається при розпаді молекул слабкого електроліту на іони й теплоти сольватації іонів слабкого електроліту молекулами розчинника. Залежно від того, яка теплота з двох названих буде більшою, теплота дисоціації може бути додатною або від'ємною. Таким чином, теплота нейтралізації слабких кислот і гідроксидів складається із теплоти утворення води з іонів Н+ і ОН-(-55,9 кДж/моль) і теплоти дисоціації слабкого електроліту :

= -55,9 + .

Теплоємність.

Загальна теплоємність системи - це кількість теплоти, яка потрібна для підвищення температури системи на один градус. Оскільки вона є величиною екстенсивною, то більш зручно користуватися теплоємністю, віднесеною до одиниці кількості речовини. В залежності від цього розрізняють питому (на 1 г чи 1 кг маси речовини) та мольну (на 1 моль) теплоємності. Їх величини залежать також від умов нагрівання - СV (при V = const) та Ср (р = const). Теплоємність залежить від природи речовини, а також від температури, тому розрізняють середню теплоємність (чи ) у заданому інтервалі температур (від Т1 до Т2) та істинну теплоємність Ср (або СV) при заданій температурі Т. Середня теплоємність

; .

а істинна теплоємність

;

Середня теплоємність наближається до істинної ( →Cр) при зменшенні температурного інтервалу, коли 2- Т1) -> 0. Для 1 моль ідеального газу Cр = CV +R (рівняння Майєра). Робота розширення 1 моль ідеального газу в різних процесах розраховується за формулами:

Ізобарний процес (p=const) Ізохорний процес (V=const) Ізотермічний процес (T=const) Адіабатичний процес (δQ=0)
Ap=p(V2 - V1) pV=RT Wp=R(T2 - T1) dV=0 AV=0 AT= RT ; AT= RT δA=-dU; CV=dU/dT; dU= CV∙dT; δAQ=- CV∙dT; AQ= CV∙(T1 - T2);

Температурну залежність Cр звичайно представляють у вигляді емпіричних рівнянь типу

Cр = а +bТ + cT 2 ; Cр = а +bТ + c′ T -2

та інших. У довідкових таблицях наводяться значення коефіцієнтів a, b, c, c′... та інтервал температур, для якого виправдовуються ці залежності.

Залежність теплового ефекту хімічних реакцій від температури описується рівнянням К. Кірхгофа в диференціальній

(d∆Hp/dT)p = ∆Cp та інтегральній формах.



  40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   Наступна

Радіуси атомів та йонів елементів | Енергія йонізації | Енергія спорідненості до електрона | Електронегативність атомів | Задачі для самоконтролю | Основні типи хімічного зв'язку. Ковалентний зв'язок | Водневий зв'язок | Міжмолекулярна взаємодія | Тверді тіла. Типи кристалічних граток | Основні термодинамічні поняття |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати