Физическая химия. Килимник А.Б. - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Для нахождения зависимости теплового эффекта химической реакции от температуры продиффе-
ренцируем последнее уравнение по температуре (при P = const)
d∆H
f
/
dT = ldH
f, L
/
dT + mdH
f, M
/
dT – adH
f, A
/
dT – bdH
f, B
/
dT.
Из определения теплоемкости (C
p
) следует, что (dH
f, L
/
dT
)
p
есть мольная теплоемкость вещества L,
так как H
L
– мольная энтальпия. В общем случае: C
p,i
= (dH
f, i
/dT
)
p
. Отсюда изменение теплоемкости в
ходе химической реакции равно
∆C
p
= d∆H/dT = lC
p, L
+ mC
p, M
– (aC
p, A
+ bC
p, B
).
Таким образом, изменение теплоемкости в ходе реакции равно разности сумм теплоемкостей про-
дуктов и реагентов реакции.
Уравнение d∆H
f
= ∆C
p
dT называется формулой Кирхгофа. Формула Кирхгофа выражает зависи-
мость энтальпии реакции от температуры. Для нахождения значения энтальпии химической реакции
необходимо проинтегрировать последнее уравнение в заданном интервале температур.
Формулу Кирхгофа используют в трех приближениях.
Первое приближение. Считают, что тепловой эффект химической реакции не зависит от температу-
ры (∆C
p
= 0). Тогда
∆H
T
=
o
298
H∆ = const.
Второе приближение. Считают, ∆C
p
= const в данном интервале температур. Расчеты ведут с ис-
пользованием средних значений ∆C
p, i
oo
iTf
HH
,298,
∆=∆ + ∆C
p, i
(T – 298).
Третье приближение. При проведении более точных расчетов учитывают зависимость теплоемко-
сти от температуры
C = a
+
bT
+
cT
2
+
c'T
–2
,
где a, b, c (для органических веществ) и c' (для неорганических веществ) – коэффициенты уравнения,
значения которых приводятся в справочниках физико-химических величин.
Изменение энтальпии химической реакции для заданной температуры можно рассчитать, взяв оп-
ределенный интеграл в интервале температур от T
1
= 298 К до Т
oo
iTf
HH
,298,
∆=∆ +
∆a (T
–
T
1
)
+
0,5∆b
(T
2
–
)
2
1
T
+
+
0,333 ∆c
(T
3
–
)
3
1
T –
∆c' (T
–1
–
)
1
1
−
T .
Густав Роберт Кирхгоф (1824 – 1887) – немецкий физик.
Родился 12 марта 1824 г. в Кенигсберге.
Окончил Кенигсбергский университет (1846). Профессор Бреславльского (с 1850), Гейдельберг-
ского (с 1854) и Берлинского (с 1875) университетов.
Работы посвящены электричеству, механике, оптике, математической физике, теории упру-
гости, гидродинамике и термодинамике.
Член Петербургской (1862) и Берлинской Академии наук (1875).
1.5. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ
В природе не наблюдаются процессы самопроизвольной передачи энергии от холодного к нагрето-

Страницы