ктичному відношенні слідства.
Перше наслідок з закону Гесса: Тепловий ефект реакції дорівнює сумі ентальпій (теплот) утворення продуктів реакції за вирахуванням суми ентальпій (теплот) освіти вихідних речовин з урахуванням стехіометричних коефіцієнтів у рівнянні реакції.
Так для реакції, протікає за рівнянням:
aA + bB = pP + qQ,
тепловий ефект розраховується за формулою:
DH = [pDfH (P) + QDfH (Q)] - [aDfH (A) + bDfH (B)] (4.11). p> Ентальпія (теплота) освіти - це тепловий ефект реакції утворення 1 моль складної речовини з простих речовин: DfH [Дж/моль; кДж/моль]. Зазвичай в розрахунках використовують стандартні ентальпії освіти. Стандартна ентальпія освіти DfH В° (298 K) це тепловий ефект утворення 1 моль складної речовини з простих речовин при стандартних умовах (T = 298,15 K і p = 101,3 кПа). Стандартні ентальпії утворення простих речовин, стійких у стандартних умовах (газоподібний O2, кристалічний I2 і т.д.) приймають рівними нулю. Наприклад, окислення водню можна представити трьома рівняннями:
(6) 2H2 (г) + O2 (г) = 2H2O (ж), DH В° (298K) 6 = -571,6 кДж
(7) H2 (г) + 1/2O2 (р) = H2O (ж); DH В° (298K) 7 = -285,8 кДж
(8) H2 (г) + 1/2O2 (р) = H2O (г); DH В° (298K) 8 = -241,8 кДж
Кожному рівнянню відповідає певне значення теплового ефекту. І тільки тепловий ефект реакції, описуваної рівнянням (7), дорівнюватиме стандартній теплоті утворення води DH В° (298 K) 7 = DfH В° (298 K, H2O (ж)). Згідно цього рівняння в реакції утворюється 1 моль води, стандартним станом якої при 298 K є жідкое.Для багатьох речовин стандартні теплоти утворення відомі і зведені в довідкові табліци.Теплота освіти є мірою термодинамічної стійкості (міцності) складної речовини відносно простих речовин, з яких воно утворене. Можна стверджувати, що чим більше негативне значення має стандартна ентальпія утворення речовини, тим воно стійкіше. Згідно законом Ломоносова - Лавуазьє - Лапласа теплота (ентальпія) утворення складного речовини дорівнює за величиною, але протилежна за знаком теплоті (ентальпії) розкладання речовини (DdH В° (Т)): DfH В° (298 K) = |-DdH В° (298 K) | Другий наслідок з закону Гесса: тепловий ефект реакції дорівнює сумі ентальпій (теплот) згоряння вихідних речовин за вирахуванням суми ентальпій (теплот) згоряння продуктів реакції з урахуванням стехіометричних коефіцієнтів у рівнянні реакції.
Так для реакції, протікає за рівнянням: aA + bB = pP + qQ тепловий ефект можна розрахувати за рівнянням: DH = [aDсH (A) + bDсH (B)] - [pDсH (P) + qDсH (Q)] Ентальпія (теплота) згоряння - це парниковий ефект згоряння 1 моль пального речовини до продуктів граничного окислення (до утворення вищих оксидів): DcH [Дж/моль, кДж/моль]. Стандартна ентальпія згоряння DcH В° (298 K) - це тепловий ефект реакції згоряння в кисні 1 моль даної речовини при стандартних умовах. Наприклад, тепловий ефект реакції згоряння 1 моль метану в стандартних умовах дорівнює стандартній теплоті згоряння метану: CH4 (г) + 2O2 (г) = CO2 (г) + 2H2O (г); DH В° (298 K) = -890,2 кДж, тобто DH В° (298 K) = DcH (298 K, CH4 (г)) = -890,2 кДж/моль.Ентальпіі згоряння кисню і вищих оксидів дорівнюють нулю. Слід чітко розмежовувати два різних поняття - ентальпія освіти і ентальпія згоряння речовини, хоча чисельні значення цих величин в деяких випадках збігаються (табл. 4.1). Наприклад, стандартні ентальпії згоряння водню і вуглецю дорівнюють стандартним ентальпії утворення CO2 і H2O.
Закон Гесса поширюється не тільки на хімічні реакції, але і на різні фізико-хімічні процеси, що супроводжуються енергетичними ефектами: розчинення, сольватацию (гідратацію), фазові перетворення (плавлення, випаровування, сублімація, затвердіння (кристалізація), конденсація, сублімація) Закон Гесса і його слідства справедливі і використовуються також для розрахунку енергії хімічного зв'язку, енергії кристалічної решітки, енергії міжмолекулярної взаємодії, ентальпії розчинення і сольватації (Гідратації) і т.д. Закон Гесса справедливий для тих взаємодій, які протікають при постійному обсязі або при постійному тиску, а єдиним видом здійснюваної роботи є робота проти сил зовнішнього тиску. Теплові ефекти реакцій, в результаті яких вчиняється інша робота, наприклад, електрична робота, не можуть бути обчислені за законом Гесса, так як їх теплоти є функціями шляху.
У кожному речовині запасено певну кількість енергії. З цією властивістю речовин ми стикаємося вже за сніданком, обідом або вечерею, так як продукти харчування дозволяють нашому організму використовувати енергію найрізноманітніших хімічних сполук, що містяться в їжі. В організмі ця енергія перетворюється в рух, роботу, йде на підтримку постійної (і досить високою!) температури тіла.
Енергія хімічних сполук зосереджена головним чином в хімічних зв'язках. Щоб зруйнувати зв'язок між двома атомами, потрібно затратити енергію. Коли хімічна зв'язок утворюється, енергія ВИД...
