Термохимия. Определение теплот сгорания органических соединений. - 2 стр.

UptoLike

Рубрика: 

В работе калориметрическим
методом измеряют тепловые эффекты
сгорания органических соединений и
рассчитывают стандартные теплоты
сгорания. Полученные величины
используют для расчета стандартных
теплот образования исследованных
веществ.
1. ТЕРМОХИМИЯ
Термохимия - экспериментальный раздел химической термодинамики, в
котором устанавливаются тепловые эффекты фазовых и химических
превращений и величины теплоемкостей веществ.
Теплоемкость вещества в кристаллическом и газообразном состоянии
можно рассчитать теоретически. Определение же теплоемкостей жидкостей,
теплот фазовых переходов и тепловых эффектов реакций основывается только
на экспериментальных данных.
Тепловым эффектом реакции называется количество тепла,
выделяющегося (экзотермическая реакция) или поглощающегося
(эндотермическая реакция ) при неизменных V и Т или при неизменных P и Т
исходных веществ и продуктов реакции. В соответствии с этим вводится
тепловой эффект изохорно-изотермической реакции Q
v
и тепловой эффект
изобарно-изотермической реакции Q
p
. Выбор знаков для тепла и работы
является условным. В термохимии будем считать положительными тепло,
сообщаемое системе, и работу, произведенную системой. Для изохорно-
изотермического процесса работа расширения равна нулю и уравнение первого
закона термодинамики принимает вид
dEdQ
v
=
или
EEEQ
v
=
=
12
. (1)
Для изобарно-изотермической реакции можно записать
()
dHPVEdPdVdEdQ
p
=
+=+=
, (2)
или
HHHQ
p
==
12
.
В (1) и (2) индекс "1" относится к начальному (исходные вещества), а индекс
"2" - к конечному (продукты реакции) состояниям системы.
Таким образом, тепловой эффект изохорно-изотермической реакции
определяется изменением внутренней энергии системы Е, а тепловой эффект
изобарно-изотермической реакции - изменением энтальпии системы Н.
Напомним, что внутренняя энергия системы включает энергию теплового
движения всех микрочастиц системы (молекул, атомов, ионов и т.д.) и энергию
взаимодействия этих частиц. Поскольку внутренняя энергия и энтальпия
являются функциями состояния, значения Q
v
и Q
p
однозначно определяются
соответствующими начальными и конечными состояниями системы.
В 1840 году русским химиком Г.И.Гессом сформулирован закон:
тепловой эффект реакции, состоящей из нескольких промежуточных стадий, не
                                           В работе калориметрическим
                                      методом измеряют тепловые эффекты
                                      сгорания органических соединений и
                                      рассчитывают стандартные теплоты
                                      сгорания. Полученные величины
                                      используют для расчета стандартных
                                      теплот образования исследованных
                                      веществ.

                                 1. ТЕРМОХИМИЯ

      Термохимия - экспериментальный раздел химической термодинамики, в
котором устанавливаются тепловые эффекты фазовых и химических
превращений и величины теплоемкостей веществ.
      Теплоемкость вещества в кристаллическом и газообразном состоянии
можно рассчитать теоретически. Определение же теплоемкостей жидкостей,
теплот фазовых переходов и тепловых эффектов реакций основывается только
на экспериментальных данных.
      Тепловым      эффектом     реакции      называется   количество    тепла,
выделяющегося        (экзотермическая      реакция)    или    поглощающегося
(эндотермическая реакция ) при неизменных V и Т или при неизменных P и Т
исходных веществ и продуктов реакции. В соответствии с этим вводится
тепловой эффект изохорно-изотермической реакции Qv и тепловой эффект
изобарно-изотермической реакции Qp. Выбор знаков для тепла и работы
является условным. В термохимии будем считать положительными тепло,
сообщаемое системе, и работу, произведенную системой. Для изохорно-
изотермического процесса работа расширения равна нулю и уравнение первого
закона термодинамики принимает вид
      dQv = dE или Qv = E2 − E1 = ∆E .                                (1)
Для изобарно-изотермической реакции можно записать
      dQ p = dE + PdV = d (E + PV ) = dH ,                            (2)
или Q p = H 2 − H 1 = ∆H .
В (1) и (2) индекс "1" относится к начальному (исходные вещества), а индекс
"2" - к конечному (продукты реакции) состояниям системы.
       Таким образом, тепловой эффект изохорно-изотермической реакции
определяется изменением внутренней энергии системы ∆Е, а тепловой эффект
изобарно-изотермической реакции - изменением энтальпии системы ∆Н.
Напомним, что внутренняя энергия системы включает энергию теплового
движения всех микрочастиц системы (молекул, атомов, ионов и т.д.) и энергию
взаимодействия этих частиц. Поскольку внутренняя энергия и энтальпия
являются функциями состояния, значения Qv и Qp однозначно определяются
соответствующими начальными и конечными состояниями системы.
       В 1840 году русским химиком Г.И.Гессом сформулирован закон:
тепловой эффект реакции, состоящей из нескольких промежуточных стадий, не