химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

м другом пути, т. е. не зависит от пути перехода от исходных веществ к продуктам реакци и. J

Очевидно, что закон Гесса вытекает из первого закона термодинамики при ограничивающих условиях:

v = const или р = const

Для облегчения расчетов теплот реакций можно пользоваться двумя способами записи этих величин.

NH3(r);HCl(r);ffqr

Рис. II, 1. Схема для вычисления теплоты реакции по

закону Гесса.

1. К правой части стехиометрического уравнения химической реакции прибавляют член, показывающий разность между внутренними энергиями (или энтальпиями) исходных веществ и продуктов реакции, т. е. убыль внутренней энергии (энтальпии) системы. Если эта убыль положительна, то при реакции теплота выделяется, если убыль отрицательна, то теплота поглощается извне*. Уравнения, записанные таким образом, называются термохимическими.

Например, окисление жидкого бензола до газообразной двуокиси углерода и жидкой воды, протекающее с выделением теплоты, запишется следующим образом:

* Эта система знаков для теплоты реакции называется термохимической.

С6Н6 (ж) + 7V202 = 6С02 + ЗН20 (ж) + 780 980 кал

Рядом с химическими формулами ставят символы (т), (ж) и (г), указывающие на твердое, жидкое и газообразное состояние соответствующего компонента. Эти символы обычно опускают, когда при условиях проведения реакции агрегатное состояние ком-^ понента реакции является вполне определенным. Так, например, теплоту образования ацетилена можно записать следующим об-., разом:

2С + Н2 = С2Н2 — 54 190 кал ^—В— этом случае теплота поглощается.

j 2. Более принята в настоящее время иная запись теплот химических реакций.

Наряду со стехиометрическим уравнением реакции записьь. вается величина разности между внутренними энергиями (энтальпиями) продуктов реакции и исходных веществ, т. е. величина QV=AU(QP=AH)—прирост внутренней энергии (энтальпии). Если этот прирост положителен, то теплота при реакции по-i глощается, если он отрицателен, то теплота—в ы д е--л я е т с я.

Такая запись приведенных выше реакций имеет вид:

СеНв (ж) + 7V202 = 6С02 + ЗН20 (ж); Qp = АН0 = — 780 980 кал 2С -f Н2 = С2Н2; Qp = ДЯ° = 54 190 кал

Значок ° при ДЯ° указывает на стандартные состояния всех исходных веществ и продуктов реакции (см. стр. 50).

Такая система записи теплот химических реакций называется термодинамической. Она, как правило, будет применяться в этой книге. В отдельных случаях, когда применяется термохимическая

система, вводятся обозначения Qv и Qp.

Реакции, при которых теплота поглощается (ДЯ>0), называются эндотермическими, а реакции, протекающие с выделением теплоты (ДЯ<0), называются экзотермическими^}

Соотношение между величинами QV=AU и Qp—ДЯ легко устанавливается следующим путем. Согласно уравнению (I, 19) при постоянном давлении AU=QvJr(dU!dv)TAv, а QP=AH=A (7+рДи. Отсюда

QP = QvJr

Av (II, 3)

Если в реакции участвуют только твердые и жидкие вещества, то незначительно и можно считать Qp^=.Qv. Если же в изучаемой химической реакции образуются или исчезают также газообразные вещества при небольших давлениях, то связанное с этим изменение объема при постоянных давлении и температуре значительно. Оно определяется из уравнения состояния идеальных газов и равно:

Р

где An—прирост числа молей газообразных участников реакции в соответствии с ее стехиометрическим уравнением. Подставляя это значение Av в уравнение (II, 3) и принимая во внимание, что для идеальных газов (dUtdv)T=0, получим:

QP = QV + Pto = QV + bnRT (11,4)

Найдем значение Qv для реакции окисления бензола (см. стр. 58) при Т= —298 °К, если при той же температуре Qp= ДН°=—780 980 кал. В этом случае Дя=6—772=—1V2, поэтому

Qv = Qp — ЬпРТ = — 780 980 + 1,5- 2- 298 = — 780 086 кал

Большое значение закона Гесса заключается в том, что, пользуясь им, можно вычислять неизвестную теплоту реакции путем комбинирования стехиометрических уравнений и теплот других реакций, изученных термохимически. При этом необходимо только сравнивать теплоты различных реакций в одних и тех же условиях.

Так, зная теплоты реакций окисления углерода (графита) и окиси углерода, можно вычислить теплоту образования окиси углерода C+VaOa^CO и теплоту реакции С+СОг.

Написав соответствующие уравнения

• С(гр.) + 02 = ССу, ДЯ; = —94 030 (I)

СО + VaOa = СОа; Д Н'и = — 67 640 кал (11)

С (гр.) + УА = СО; ДЯШ - ? (ILL)

С (гр.) + С02 = 2СО; Д H\v = ? (IV)

и вычитая из реакции (1) реакцию (II), получим реакцию (111). Следовательно

ДЯ"Щ = ДЯ] — ДЯ^ = — 26 390 кал

Реакция (III) неосуществима в чистом виде, поэтому теплоту образования СО можно найти только путем вычисления указанным способом или путем комбинирования данных для других химических реакций.

Аналогично находим теплоту реакции (IV):

(IV) = (I) — 2(11) и АН]у = АН]—2ДЯП=41 250 кал Таким путем можно найти теплоты множества других реакций.

Большое значение имеет нахождение таким путем теплот реакций органических соединений, которые почти никогда не протекают однозначно и до конца*.

Для соо

страница 24
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
эспандеры в махачкале купить
купить котел ферроли
купить в москве обувницу
wnk вентилятор

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)