Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

25
2.4. Термохимические уравнения
Термохимические уравнения записываются как обычные химические
уравнения реакций, но с указанием величины, и знака теплового эффекта ре-
акции. Поскольку технологический процессы и химические эксперименты
проводятся а большинстве случаев при постоянном давлении, поэтoму в
дальнейшем тепловые эффекты реакции будут выражаться через изменение
энтальпии
∆H
, которые приведены в большинстве термодинамических таб-
лиц и справочниках. Пользуясь известными соотношениями -
∆U = Q
v
, -∆H
=
Q
р
, можно рассчитать и остальные величины.
Например, термохимическое уравнение реакции восстановления оксида
свинца оксидом углерода запишется так:
PbO
кр.
+ CO
газ
= Pb
кр.
+ CO
2 газ
; ∆ H = -64 кДж.
Возможен несколько иной вариант записи этого же уравнения:
PbO
кр.
+ CO
газ
= Pb
кр.
+ CO
2 газ
+
64 кДж.
Изменение энтальпии в реакции составляет ∆ H
= -
64 кДж
, а тепловой эффект
реакции Q
р
равен +64 кДж. Следовательно, энергосодержание реагирующей
системы уменьшилось (знак минус перед величиной изменения энтальпии)
на
64 кДж
, а в окружающую среду рассеялось
64 кДж
энергии (положитель-
ный эффект реакции).
Обратите внимание на то, что в термохимических уравнениях указыва-
ются агрегатные состояния веществ: кристаллическое (кр.), газообразное
(газ), жидкое (ж), т.к. тепловой эффект реакции зависит от состояния реаги-
рующих веществ и продуктов реакции (сравните, например, вода в жидком
или парообразном состоянии будет обладать большим энергосодержанием).
Приведем еще несколько примеров термохимических уравнений. Эк-
зотермические реакции протекают с выделением энергии. Например,
H
2 газ
+ ½ O
2 газ
= H
2
O
пар
+
241,8 кДж
.
Тепловой эффект данной реакции Q
р
=
241,8 кДж
, а изменение энтальпии
∆ H
= -241,8 кДж
.
Эндотермические реакции протекают с поглощением энергии. Напри-
мер, диссоциация воды
H
2
O
ж
= H
+
водный раствор
+ OH
-
водный раствор
-
57,5 кДж
.
Реакция диссоциации воды на ионы протекает с поглощением тепла
Q
р
=
-
57,5 кДж
, а энтальпия этого процесса – величина положительная
∆ H = + 57,5
кДж
.
В термохимических уравнениях допускаются дробные коэффициенты,
поскольку приводимые тепловые эффекты или изменения энтальпии относят
на 1 моль исходного вещества или продукта реакции. Например, в термохи-
мическом уравнении
N
2 газ
+½ O
2 газ
= N
2
O
газ
- 82,0 кДж
Приведенный тепловой эффект
Q
р
= -82,0 кДж относится к 1 молю азота или
к 1 молю продукта реакции
N
2
O
.

Страницы