ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
5
противоположены по знаку. Например, горение водорода в ки-
слороде с образованием воды протекает по уравнению (прямая
реакция):
2H
2 (г)
+ O
2 (г)
= 2H
2
О
(ж)
, Q = + 572 кДж.
Разложение воды (обратная реакция):
2H
2
О
(ж)
= 2 H
2 (г)
+ O
2 (г),
Q = – 572 кДж.
Из вышеприведенного примера видно, что при образовании
воды выделяется столько же теплоты, сколько поглощается при
ее распаде на исходные вещества.
2. Закон Гесса: тепловой эффект химической реакции не за-
висит от того, протекает ли реакция в одну или несколько
стадий, а определяется только начальным и конечным состоя-
нием реагирующих веществ. Закон Гесса лежит в основе термо-
химических расчетов химических реакций.
Следствие 1 из закона Гесса: сумма энтальпий двух или бо-
лее промежуточных стадий при переходе от исходного состоя-
ния к конечному состоянию равна энтальпии реакции, которая
непосредственно ведет от исходного к конечному состоянию
системы.
В качестве примера рассмотрим процесс растворения в воде
безводного сульфата меди (CuSO
4
) и гидратированного сульфа-
та меди (CuSO
4
·5H
2
O). Безводный сульфат меди растворяется с
CuSO
4
· 5H
2
O
Δ
раств.
Н
0
СuSO
4
·5H
2
O
CuSO
4
(к)
CuSO
4
(ж)
Δ
aq.
Н
0
+ 5Н
2
О
+ (n
- 5)Н
2
О
Δ
раств.
Н
0
СuSO
4
6
выделением теплоты (реакция экзотермическая,
4
р
аст.CuSO
H < 0).
Реакция растворения гидратированного сульфата меди является
эндотермической (
42
р
аст.CuSO 5H O
H
> 0). Процесс растворения
безводного сульфата меди может протекать по двум маршрутам
согласно схеме:
Схема закона Гесса на примере растворения безводного
сульфата меди
I маршрут – одна суммарная стадия: растворение сульфата
меди
CuSO
4(к)
+ nH
2
O =CuSO
4(ж),
4
р
аст.CuSO
H = – 66,11 кДж.
II маршрут – две последовательно протекающие стадии:
– гидратация сульфата меди
CuSO
4(к)
+ 5H
2
O = CuSO
4
·5H
2
O, Н
гидр.
= ?
– растворение гидратированного сульфата меди
CuSO
4
·5H
2
O + (n – 5)H
2
O = CuSO
4(ж)
,
42
р
аст.CuSO 5H O
H
= 11,5 кДж.
Энтальпию (теплоту) гидратации безводной соли (Н
гидр
)
можно определить из данных по энтальпиям (теплотам) раство-
рения безводной соли
4
р
аст.CuSO
H и ее кристаллогидрата
42
р
аст.CuSO 5H O
H
, пользуясь первым следствием из закона Гесса.
Так как начальное и конечное состояния в обоих случаях одина-
ковы, можно записать:
4
р
аст.CuSO
H =
42
гидр. раст.CuSO 5H O
HH
.
Отсюда энтальпия гидратации сульфата меди равна:
