Химическая термодинамика. Лямина Г.В - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

21
2. ТЕРМОХИМИЯ
Все химические процессы протекают с выделением
или поглощением теплоты. Раздел химической термодина-
мики, посвященный изучению тепловых эффектов химиче-
ских реакций, называется термохимией.
Количество энергии, выделяемое или поглощаемое
системой в ходе реакции, называется тепловым эффектом
реакции
(Q, кДж) при условии, что:
а) в системе имеет место только работа расширения;
б)
температура продуктов реакции и исходных ве-
ществ одинакова;
в) V = const или Р = const.
Q
Р
– тепловой эффект при постоянном давлении, Q
V
–
тепловой эффект при постоянном объеме.
Уравнение химической реакции, в котором приведено
значение теплового эффекта этой реакции (Q) и указаны
агрегатные состояния реагентов и продуктов, называется
термохимическим
.
Химические реакции, протекающие с выделением те-
плоты в окружающую среду, называются экзотермически-
ми (Q > 0). Химические реакции, протекающие с поглоще-
нием теплоты, называются эндотермическими (Q < 0).
В термодинамике изменение энергетического состоя-
ния системы описывается величиной энтальпии Н, измене-
ние которой равно ΔН = ΔН
кон
– ΔН
исх
, где Н
кон
– конеч-
ное, а Н
исх
– исходное энергетическое состояние системы.
Положительное значение ΔН получается в том случае, ко-
гда Н
кон
> Н
исх
, т.е. когда система поглощает энергию в
ходе процесса (эндотермический процесс). В случае, когда
система выделяет энергию (экзотермический процесс), т.е.
когда Н
кон
Н
исх.
, Н имеет отрицательное значение.
Соответственно:
22
Н = – Q.
(2.1)
Стандартной теплотой (энтальпией) образования
сложного вещества (
f
Н
0
, кДж/моль) называется количе-
ство энергии (теплоты), выделяемое или поглощаемое при
образовании одного моля сложного вещества из простых
при стандартных условиях (Р = 1,013·10
5
Па и Т = 298 К).
Значения стандартных энтальпий образования веществ
приведены в справочниках. Стандартные энтальпии обра-
зования простых веществ (О
2
, С, Na, Cl
2
и др.), устойчивых
при стандартных условиях, условно приняты равными ну-
лю.
Теплота растворения Δ
раств.
Н
0
– количество теплоты,
выделяемое или поглощаемое при растворении 1 моля ве-
щества в определенном большом объеме растворителя.
Теплота гидратации Δ
aq
Н
0
– количество теплоты, ко-
торое выделяет система, присоединяя к 1 молю безводной
соли соответствующее количество воды.
В строительной технологии важнейшая роль отводит-
ся составлению тепловых балансов химических реакций и
проведению теплотехнических расчетов. Основой при этом
служит закон Гесса, открытый в 1840 г., который можно
рассматривать как частный случай первого закона термо-
динамики.
Закон Гесса: тепловой эффект химической реакции
не зависит от того, протекает ли реакция в одну или не-
сколько стадий, а определяется только начальным и ко-
нечным состоянием реагирующих веществ. Закон Гесса
лежит в основе термохимических расчетов химических ре-
акций.
Следствие 1 из закона Гесса: сумма энтальпий двух
или более промежуточных стадий при переходе от исход-
ного состояния к конечному состоянию равна энтальпии
реакции, которая непосредственно ведет от исходного к

Страницы