Лекции по химии

Тепловой эффект х.р. зависит только от вида и состояния исходных в-в и кон продуктов. При термохим рассчетах использ термохим у-ия. Т.х. у-ия обязательно должны содержать молярные кол-ва в-в, в правой части должен быть приведен тепловой эффект, должны быть указаны агрегатные состояния в-в, с т.х. у-иями можно производить все алгебраические действия.

З-н Гесса применим как к хим реакциям так и к физ-хим превращениям (процессам плавления, кристаллизации, испарения, сублимации, конденсации, растворения и т.д.)

При записи з-на Гесса используется два вида тепл эффектов:

1) Энтальпия образования в-в – ΔfH˚ - (тепл эффект реакции образования одного моля данного соединения из простых в-в, взятых в устойчивых стандартных состояниях)

ΔrH˚=ΣконΔfH˚*ni- ΣисхΔfH˚*ni

ΔrH˚ - тепл эффект реакции

ni – стехиометрический коэф

2) Энтальпия сгорания - ΔHсгор - (тепл эффект реакции окисления одного моля данного соединения с кислородом с образованием высших оксидов соответствующих элементов)

ΔrH˚=ΣисхΔHсгор*ni- ΣконΔHсгор*ni

Рассмотрим зависимость теплового эффекта реакции от температуры

Пусть реакция А→В происходит при p=constТепл эффект реакции по з-ну Гесса: ΔrH=HB-HA

Продифференцируем данное у-ие по тем-ре

(dΔrH/dT)p= (dHB/dT)p-(dHA/dT)p

ΔH=Qp

(dΔrH/dT)p=Cp,B-Cp,A – диффер ур-е Кирхгоффа.

Изменение тепл эффекта процесса с температурой = изменению теплоемкости системы, происходящее в результате процесса.

В небольшом интервале температур теплоемкость системы можно считать не зависящей от тем-ры, тогда при p=const, интегрируя дифференциальную формулу (от Т1 до Т2):

ΔHT2=ΔHT1+ΔCP(T2-T1) - интегральное ур-е Кирхгоффа

Т1=298˚К

ΔHT2=ΔH298+ΔCP(T2-298)

По следствию из закона Гесса, изменение теплоемкости находится по следующему соотношению

ΔCP=ΣконCP*ni- ΣисхCP*ni

4) (2) нач т/д устанавливает направление и условие протекания естественных процессов, для рассчетов наиболее удобной явл формулировка (2) нач т/д, связанная с ростом энтропии.

Вывод (2) нач т/д сделано на основе анализа работы идеальной тепловой машины

η=A/Q1=(Q1-Q2)/Q1=(T1-T2)/T1

Q1/T1-Q2/T2=<0

δQ1/T1-δQ2/T2=<0

dS=δQ/T - приведенная теплота, отражает измен некот фун-ии состояния

(2) нач т/д:

существует некоторое экстенсивное св-во системы S, называемое энтропией, к-ое связано с поглощаемой теплотой и тем-рой системы следующим образом

а) обр dS=δQ/T

б) необр dS>δQ/T

Все самопроизвольные процессы протекают с увеличением энтропии.

Изменение энтропии (ΔS) не зависит от пути перехода из нач состояния в кон, следовательно не зависит от того какой процесс обратимый или необратимый.

При расчетах реальных систем необр процессы можно представл как совокупность множества обратимых.

ΔS=1∫2(δQ/T)обр

Изотермические процессы Т=const

К ним относится фазовое превращение (испарение, конд и т.д.)

Copyright © 2024 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru