до загальних правил знаків для переданої теплоти буде позитивним; а тепловий ефект екзотермічної реакції, тобто реакції, що протікає з виділенням тепла, - негативним. Надалі викладі тепловий ефект хімічної реакції при постійному обсязі буде позначатися AU і при постійному тиску -? Н.
З (II, 19) для процесу, що протікає при р = const, витікає співвідношення
О”H = О”U + pО”v. (П.23)
Для хімічної реакції з рівнянь (І, 23) і (II, 15) отримуємо
О”H = О”U + О”nRT, (II, 24)
де An - прирощення числа молей газоподібних речовин в результаті протікання хімічної реакції.
З рівняння (II, 24) можна обчислити тепловий ефект реакції? Н, якщо відомий тепловий ефект О”U.
Якщо реакція відбувається в конденсованих фазах, тобто коли реагенти представляють собою рідкі та тверді продукти, то відмінністю між АН і AU можна знехтувати.
При написанні рівнянь термохімічних реакцій вказують агрегатний стан реагентів і тепловий ефект реакції. Так, наприклад,
РС15 (Т) + Н20 (г) -> РОС13 (ж) + 2НС1 (г)? Н = - 111,4 кДж. br/>
Це означає, що тепловий ефект цієї реакції при постійному тиску дорівнює О”H = 111,4 кдж. p> Пояснимо на прикладі окислення заліза прийоми використання першого початку термодинаміки (Закону Гесса) при розрахунку теплових ефектів реакцій. p> Залізо, реагуючи з киснем, може утворити окис заліза (III):
2Fe (Т) +1,502 (Р) -> Fe203 (т) О”Н1 = 821 кДж. (1)
Ця ж реакція може здійснюватися іншим шляхом з утворенням проміжного продукту - окису заліза (II):
2Fe (Т) + О, (г) 2FeO (Т) О”H2 = 527 кДж, (2)
2FeO (Т) +0,502 (Р) -> Fe203 (т) О”H3 = - 294 кДж. (3)
Всі три реакції протікають при постійному тиску, причому початкові і відповідно кінцеві стану (температура, агрегатний стан тощо) для реакцій (1) - (3) однакові.
При допомоги закону Гесса можна визначити тепловий ефект однієї з цих реакцій [Наприклад, реакції (1)], якщо відомі теплові ефекти двох інших реакцій. Для цього використовуються два прийоми. p> 1. Прийом алгебраїчного додавання термохімічних рівнянь. Після алгебраїчного підсумовування рівнянь реакцій (2) і (3) і скорочення однакових доданків отримаємо
2Fe (Т) +1,50., (Г) -> Fe203 (т) ДЯ2 + АН3. br/>
Як видно, термохімічне рівняння (4) збігається з (1). Звідси відповідно до законом Гесса отримуємо
О”H1 = О”H2 + О”H3,
або
- 527 + (- 294) = -821 кДж, що збігається зі значенням? Н = -821 кДж. br/>
Термохімія
Велике значення для термохимии має закон Гесса, так як за допомогою його можна розраховувати теплові ефекти таких реакцій, які або не реалізовуються, або можуть бути проведені до кінця. Закон Гесса дозволяє обчислювати теплові ефекти процесів, для яких експериментальні дані відсутні. Це відноситься не тільки до хімічних реакцій, але і до процесів розчинення, випаровування, сублімац...
