Căldura de reacție și calcule termochimice - studopediya

Căldura de reacție (căldura de reacție), se referă la cantitatea de căldură absorbită izolat sau Q. Dacă căldura eliberată în timpul reacției, această reacție se numește eq-zotermicheskoy dacă căldura este absorbită, reacția se numește endotermă.

Căldura de reacție este determinată, în baza primei legi (începutul) termodinamica, matematică, matically expresie care, în forma sa cea mai simplă pentru ecuația este reacțiile chimice, acest efect:

Q = # 916; U + p # 916; V (2.1)

unde Q - căldura de reacție, # 916; U - modificarea internă a energiei, p este presiunea, # 916; V - variația volumului.

calcule termochimice este de a determina efectul căldurii de reacție. Funinginea-sponds ecuației (2.1) este valoarea numerică a căldurii de reacție este dependentă de metoda de implementare a acestuia. În procesul de izocoră rula la V = const, căldura de reacție = QV # 916; U, în procesul izobară când p = efect termic = const QP # 916; H. Astfel, calculele termochimice zaklyuchaetsyav sau determinarea cantității de schimbare a energiei interne sau entalpia în reacție. Deoarece marea majoritate a reacțiilor veniturilor în condiții izobare (de exemplu, este în reacție deschis sug rânduri. Aparute la presiunea atmosferică), când calculele termochimice activate efectuat calculul prakticheskivsegda # 916; H. dacă # 916; H<0, то реакция экзотермическая, если же ΔН>0, re-acțiunea endoterm.

Calculele termochimice sunt realizate folosind fie drept Hess, prin care efectul termic al procesului este independent de calea sa, și este determinată numai de natura și starea de pornire-TION a substanțelor și a produselor ale procesului, sau, cel mai adesea, o consecință a legii Hess: căldura de reacție este cantitatea de căldură (entalpie) de formare de produse minus suma căldurii (entalpie) formarea reactanți.

Calculele folosite de reacții subsidiare drept ecuației Hess, eficiența termică, vă sunt cunoscute. Esența operațiunilor în calculele conform legii Hess este ca mai sus ecuație reacțiile niyami subsidiare produc astfel de operații algebrice care conduc la ecuații neniyu reacție cu efect termic necunoscut.

Ca reacții de utilizare auxiliare: 1) C + O2 = C02; # 916; H1 = -393.51 kJ și 2) 2C + O2 = 2CO; # 916; H2 = -220.1 kJ, unde # 916 H / și # 916; H2 - efecte termice reacții secundare. Folosind ecuațiile acestor reacții, se poate obține ecuația de răspuns dorit, atunci când ecuația-ing auxiliar 1) se înmulțește cu doi și se scade din rezultatul Ecuația 2). De aceea neiz-Vestn căldura de reacție este dată:

În cazul în care calculul termo-chimic utilizat Hess urmare a legii, atunci pentru reacția exprimată prin ecuația zhennoy-aA + bB = cC + dD, utilizează ecuația:

unde # 916; H - căldura de reacție; # 916; NOBR - căldură (entalpie) de formare, respectiv, produse rea-TION C și D și reactivii A și B; c, d, a, b - coeficienți stoichiometrice.

Se încălzește (entalpie) care formează compusul numit căldura de reacție în timpul care formează 1 mol dintr-un compus de substanțe simple, în termodinamică-ically faze stabile și modificări 1 *. De exemplu, căldura de formare a apei în stare de vapori, egală cu jumătate din căldura de reacție, exprimată prin ecuația: 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) .Raz-dimensionalitate a căldurii de formare - kJ / mol.

Calculele termochimice căldura de reacție este de obicei determinată prin standardul whisker-lovy pentru care ecuația (2.2) devine:

unde # 916; H 298 ° - căldura standard a reacției în kJ (valorile standard ale indicilor specificat de sus-KGS "0"), la temperatura de 298K și # 916; H 298 °, Arr - căldură standard (entalpie) formarea, de asemenea, la 298K.Znacheniya # 916; H ° 298.obR .opredeleny pentru toți compușii și sunt date tabelare mi. 2 * - a se vedea tabelul de aplicare ..

EXEMPLU 2.2.Raschot standardul eaktsii căldură p exprimat prin ecuația:

Conform corolarul legii înregistrării Hess 3 *:

# 916; H 0 298 = (4 # 916; H 0 6 + 298.obp.No # 916; H 0 298. odr.N20) - 4 # 916; H 0298 obr.NHz. Substituind valorile tabelate ale căldurilor standard de formare a compușilor prezentați în ecuație, obținem: # 916; N ° = 298 (4 (90.37) + 6 (-241.84)) - 4 (-46.19) = - 904.8 kJ.

Semnul negativ indică căldura exotermicității reacției procesului.

In termochimie efectele termice precizate în ecuațiile reacțiilor. Takieuravneniya marcate cu efect termic sunt numite termochimice. De exemplu, ecuația termochimică discutat în Exemplul 2.2 reacție scris:

În cazul în care condițiile diferă de standard, în calculele practice ale termochimic admite Xia utilizare abordare # 916; N ≈ # 916; H ° 298 (2.4), Ecuația (2.4) prezintă o dependență slabă a căldurii de reacție asupra condițiilor de apariție sale.