Определение теплового эффекта химических реакций: Mетодические указания к лабораторной работе. Вайтулевич Е.А - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

7
Н
гидр
=
442
р
аст.CuSO раст.CuSO 5H O
HH
 ,
ΔН
гидр.
= – 66,11 – 11,51 = – 77,69 кДж.
Следствие 2 из закона Гесса: тепловой эффект реакции (из-
менение энтальпии) равен разности между суммой энтальпий
образования продуктов реакции и суммой энтальпий образова-
ния исходных веществ с учетом стехиометрических количеств
всех веществ и их агрегатных состояний.
00 0
прод прод исх исхr
HnH nH
.
Таким образом, тепловой эффект любой реакции может быть
рассчитан по энтальпиям образования исходных веществ и про-
дуктов реакции на основе закона Гесса. Экспериментально теп-
ловые эффекты реакций измеряют методами калориметрии при
постоянном объеме или давлении.
Энтропия S, также как и энтальпия Н, является свойством
вещества, пропорциональным его количеству. Энтропия отра-
жает движение частиц и является мерой неупорядоченности
системы. Единица измерения энтропии – Дж/моль·К. Ее значе-
ние увеличивается с ростом температуры и уменьшается с ее
понижением. Энтропия возрастает при переходе вещества из
твердого состояния в жидкое и из жидкого в газообразное.
Ее изменение в процессе химической реакции можно посчи-
тать, используя следствие из закона Гесса:
00 0
прод прод исх исхr
SnS nS
.
Стандартное изменение энтропии в химической реакции при
Т=298 К (
0
298r
S ) легко вычислить, используя таблицы термоди-
намических величин, в которых приводятся стандартные энтро-
пии образования веществ.
Поскольку энтропия увеличивается с увеличением темпера-
туры, то можно считать, что мера беспорядка приблизительно
равна ТΔS. Тогда движущая сила процесса складывается из двух
сил: стремления к упорядочиванию (Н) и стремления к беспо-
8
рядку (ТS). При постоянных давлении и температуре общую
движущую силу процесса ΔG, можно найти из соотношения:
ΔG= ΔН – ТΔS.
Величина G называется изобарно-изотермическим потенциа-
лом или энергией Гиббса. Изменение энергии Гиббса в процессе
химической реакции можно посчитать, используя следствие из
закона Гесса:
00 0
прод прод исх исхr
GnG nG
.
Энергия Гиббса является критерием направления и равнове-
сия химического процесса. При необратимом самопроизволь-
ном протекании процесса она уменьшается, т.е. G < 0; при об-
ратимом протекании процесса или в момент равновесного со-
стояния G = 0. Если G>0, процесс самопроизвольно прохо-
дить не может.
Экспериментальная часть
Экспериментальное определение тепловых эффектов процес-
сов провод
ят в специальных приборах – калориметрах. В этих
1. Наружный стакан.
2. Внутренний стакан.
3. Прокладка.
4. Крышка.
5. Термометр.
6. Мешалка.
7. Воронка.
Рис. 1. Принципиальная схема калориметра
-
-
-
-
-
-
-
-
7
12
4
3
5
6

Страницы