Основы химической физики. Простов В.Н. - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

15
Этот закон позволяет рассчитать экспериментально не измеренное
значение ∆
r
Н
0
Х
, если известны все другие значения ∆
r
Н
0
i
на пути
перехода от реагентов к продуктам:
∆
r
Н
0
Х
= ∆
r
H
0
1
+ ∆
r
H
0
2
+ …
Имеется возможность устанавливать энтальпии реакций, которые
невозможно или очень трудно осуществить в экспериментальных
условиях. Например, определение энтальпии реакции
4)
2Н
(г)
+ О
(г)
⇔ Н
2
О
(г)
связано с проведением эксперимента по импульсному воздействию на
пары воды в адиабатическом калориметре мощного жёсткого
ультрафиолетового или рентгеновского излучения для полного и
практически мгновенного разложения Н
2
О в 2Н и О. Измеряя повышение
температуры после прекращения радиационного импульса, можно
определить тепловой эффект реакции 4). Такой эксперимент очень
сложен и дорогостоящ. Величину теплового эффекта
∆
r
Н
0
298(4)
можно
рассчитать из величин энергий диссоциации
Н
2
и О
2
и теплового
эффекта реакции 1). Для этого мысленно проводим переход из
начального состояния
Н
2
+ 1/2О
2
в конечное Н
2
О
(г)
по следующему
пути:
Распад Н
2
на 2Н (∆
D
H
0
298(1)
),
Распад 1/2О
2
на О (1/2∆
D
H
0
298(2)
),
Соединение 2Н и О в Н
2
О
(г)
(∆
r
Н
0
298(4)
)
Тогда можно записать
∆
r
Η
0
298 (1)
= ∆
D
H
0
298(1)
+ 1/2∆
D
H
0
298(2)
+ ∆
r
Н
0
298(4)
В этом уравнении неизвестно только ∆
r
Н
0
298(4)
,которое легко находится
∆
r
Н
0
298(4)
= − 242 – 436 – 249 = − 927 кДж/моль
Используя закон Гесса для расчёта энтальпий разных реакций,
необходимо учитывать два положения:
1) Количество химических элементов сохраняется в ходе реакции,
2) Тепловой эффект реакции легко рассчитать, если провести мысленно
реакции с реагентами и продуктами до простых веществ.
Изобразим схему такого расчёта на диаграмме рис.1.1. В общем случае
можно провести мысленно реакции не до простых веществ, а для любых
одинаковых продуктов (атомы в газовой фазе, продукты сгорания и т. д.) 
 Этот закон позволяет рассчитать экспериментально не измеренное
                                                      0
значение ∆rН0Х , если известны все другие значения ∆rН i на пути
перехода от реагентов к продуктам:

          ∆rН0Х = ∆rH01 + ∆rH02 + …

Имеется возможность устанавливать энтальпии реакций, которые
невозможно или очень трудно осуществить в экспериментальных
условиях. Например, определение энтальпии реакции

          4) 2Н(г) + О(г) ⇔ Н2О(г)

связано с проведением эксперимента по импульсному воздействию на
пары воды в адиабатическом калориметре мощного жёсткого
ультрафиолетового или рентгеновского излучения для полного и
практически мгновенного разложения Н2О в 2Н и О. Измеряя повышение
температуры после прекращения радиационного импульса, можно
определить тепловой эффект реакции 4). Такой эксперимент очень
                                                       0
сложен и дорогостоящ. Величину теплового эффекта ∆rН 298(4) можно
рассчитать из величин энергий диссоциации Н2 и О2 и теплового
эффекта реакции 1). Для этого мысленно проводим переход из
начального состояния Н2 + 1/2О2 в конечное Н2О(г) по следующему
пути:
                           0
      Распад Н2 на 2Н (∆DH 298(1)),
                                 0
      Распад 1/2О2 на О (1/2∆DH 298(2)),
                                     0
      Соединение 2Н и О в Н2О(г) (∆rН 298(4))
Тогда можно записать

          ∆rΗ0298 (1) = ∆DH0298(1) + 1/2∆DH0298(2) + ∆rН0298(4)

В этом уравнении неизвестно только ∆rН0298(4),которое легко находится

          ∆rН0298(4) = − 242 – 436 – 249 = − 927 кДж/моль

     Используя закон Гесса для расчёта энтальпий разных реакций,
необходимо учитывать два положения:
1) Количество химических элементов сохраняется в ходе реакции,
2) Тепловой эффект реакции легко рассчитать, если провести мысленно
   реакции с реагентами и продуктами до простых веществ.
Изобразим схему такого расчёта на диаграмме рис.1.1. В общем случае
можно провести мысленно реакции не до простых веществ, а для любых
одинаковых продуктов (атомы в газовой фазе, продукты сгорания и т. д.)


                                     15

Страницы