Термохимические расчеты
Тепловой эффект реакции зависит от природы и состояний исходных веществ и конечных продуктов, но не зависит от пути реакции, т.е. от числа и характера промежуточных стадий. Это закон Гесса, рамки действия которого ограничены изобарно-изотермическими и изохорно-изотермическими процессами. Закон Гесса позволяет рассчитать энтальпию химических реакций. Согласно следствию из закона Гесса энтальпия химической реакции равна сумме энтальпий образования веществ с учетом стехиометрических коэффициентов. Стехиометрическими называют коэффициенты в уравнениях химических реакций. Например, тепловой эффект реакции bB + dD = lL + mM рассчитывается по уравнению DH1 = lDHfL + mDHfM - dDHfD - bDHfB. Так как энтальпия химической реакции возникает вследствие разрушения одних и образования других химических связей, то по известным значениям химических связей можно рассчитать энтальпию реакции или по известной энтальпии реакции – энергии связей. Энергия кристаллической решетки равна энергии, необходимой для разрушения решетки на ионы и удаления ионов на расстояние, при котором они не притягиваются друг к другу. Ее значение невозможно определить экспериментально, однако можно рассчитать, используя закон Гесса. Тепловой эффект реакции окисления кислородом элементов, входящих в состав вещества, называется теплотой сгорания этого вещества DН°cг. Расчет теплоты сгорания проводится с использованием закона Гесса. Например, теплоту сгорания этанола при 298 К С2Н5ОН(ж) + 3О2 = 2СО2 + 3Н2О(г) можно рассчитать по уравнению DН°cг1С2Н5ОН = 2DН°fСО2 + 3DНfH2О(г) – 2DНfС2Н5ОН , значения DН°f берутся из справочной литературы. В технических расчетах используют удельную теплоту сгорания Qт, которая равна количеству теплоты, выделяющейся при сгорании 1 кг жидкого или твердого и 1 м3 газообразного вещества: Qт = -DНсг×1000/м или -Qm×= -DНсг 1000/22,4 , где М – масса моля вещества; 22,4 л – объем моля вещества. Во многих случаях расчет теплового эффекта химической реакции невозможен, и его определяют экспериментально с помощью калориметров, представляющих собой теплоизолированный сосуд, в котором проводится реакция. Количество теплоты, получаемое в ходе реакции, вычисляют по уравнению q = [Cc + (mCв)]DT , (3.4) где Cc – теплоемкость сосуда калориметра, Дж×К-1; Cв – удельная теплоемкость реагирующей смеси или воды, Дж×К-1×кг-1; m – масса реагирующей смеси или воды. Удельной теплоемкостью С называют количество теплоты, необходимое для повышения температуры 1 кг вещества на 1 К. При протекании химических реакций могут происходить фазовые и полиморфные превращения, сопровождающиеся энергетическими эффектами. Процессы перехода твердого тела в жидкость (плавление) и газ (сублимация), жидкости в газ (парообразование), кристаллического состояния в аморфное, менее устойчивой модификации в более устойчивую являются эндотермическими. Обратные процессы – кристаллизации, конденсации, перехода аморфного состояния в кристаллическое - протекают экзотермически.
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (583)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |