Химическая термодинамика (задачи, примеры, задания). Захаров И.В - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

5
символу вещества соответствует некая энергетическая характеристика.
Ею является тепловой эффект образования данного вещества из
простых веществ
Н
2
, N
2
, Fe, Na,… в их наиболее устойчивых и
распространенных в стандартных условиях формах,
∆
f
H
0
298
.
По согласованию было принято, что для всех простых веществ в их
наиболее устойчивых и распространенных формах и при всех
температурах
∆
f
H
0
= 0, т.е. стандартный тепловой эффект образования
равен нулю для
O
2
, но не для O или O
3
, для графита, но не для
алмаза, карбина (линейная модификация углерода) или фуллерена
C
60
(сферическая модификация углерода). Величины
∆
f
H
0
298
табулированы
и приводятся в различных справочных изданиях от кратких
справочников физико-химических величин до наиболее полных
отечественных справочников «Термические константы веществ», Изд-во
ВИНИТИ 1965-1982 г.г. и «Термодинамические свойства
индивидуальных веществ», 1,2,3,4 том, «Наука», М., 1978 г.
Очевидно, что, как и
∆
r
H, значение ∆
f
H может быть и
положительным, и отрицательным:
2 C
(графит)
+ H
2(г)
⇔ С
2
H
2(г)
, ∆
f
H
0
298
= + 227 кДж/моль;
2 B
(кр.)
+ 1,5 O
2
⇔ B
2
O
2(кр.)
, ∆
f
H
0
298
= - 1264 кДж/моль.
Принято считать положительным
тепловой эффект реакции,
протекающей с поглощением тепла. Такие реакции называют
эндотермическими, а в случае выделения тепла, при отрицательном
знаке теплового эффекта – экзотермическими.
Значение
∆
f
H в приведенных реакциях определяется суммой
принципиально положительного значения
∆H атомизации реагентов и
принципиально отрицательным значением
∆H образования связей
между атомами при создании структуры сложного вещества:
∆
f
H(C
2
H
2
) = 2L(C) + ε(H-H) - 2ε(C-H) - ε(HC=CH) , (1.2)
где
L(C) – теплота сублимации графита.
Тем же способом через энергии разрываемых и образующихся связей
определяется и
∆
r
H. Так для реакции окисления CH
4
, приведённой
выше
∆
r
H = ε(CH
3
–H) + ε(CH
2
–H) + ε(CH–H) + ε(C–H) +
+ 2ε(O=O) - 2ε(O–H) - 2ε(HO–H) - ε(C=O) - ε(OC=O),
(1.3)
или в общем виде 
символу вещества соответствует некая энергетическая характеристика.
Ею является тепловой эффект образования данного вещества из
простых веществ Н2, N2, Fe, Na,… в их наиболее устойчивых и
                                                           0
распространенных в стандартных условиях формах, ∆fH 298.
По согласованию было принято, что для всех простых веществ в их
наиболее устойчивых и распространенных формах и при всех
                 0
температурах ∆fH = 0, т.е. стандартный тепловой эффект образования
равен нулю для O2 , но не для O или O3 , для графита, но не для
алмаза, карбина (линейная модификация углерода) или фуллерена C60
                                                    0
(сферическая модификация углерода). Величины ∆fH 298 табулированы
и приводятся в различных справочных изданиях от кратких
справочников физико-химических величин до наиболее полных
отечественных справочников «Термические константы веществ», Изд-во
ВИНИТИ      1965-1982    г.г.   и   «Термодинамические       свойства
индивидуальных веществ», 1,2,3,4 том, «Наука», М., 1978 г.
   Очевидно, что, как и ∆rH, значение           ∆fH может быть и
положительным, и отрицательным:

  2 C(графит) + H2(г) ⇔ С2H2(г) ,       ∆fH0298 = + 227 кДж/моль;

  2 B(кр.) + 1,5 O2 ⇔ B2O2(кр.) , ∆fH0298 = - 1264 кДж/моль.

     Принято считать положительным тепловой эффект реакции,
протекающей с поглощением тепла. Такие реакции называют
эндотермическими, а в случае выделения тепла, при отрицательном
знаке теплового эффекта – экзотермическими.
  Значение ∆fH в приведенных реакциях определяется суммой
принципиально положительного значения ∆H атомизации реагентов и
принципиально отрицательным значением ∆H образования связей
между атомами при создании структуры сложного вещества:

     ∆fH(C2H2) = 2L(C) + ε(H-H) - 2ε(C-H) - ε(HC=CH) ,              (1.2)

  где L(C) – теплота сублимации графита.
  Тем же способом через энергии разрываемых и образующихся связей
определяется и ∆rH. Так для реакции окисления CH4 , приведённой
выше

  ∆rH = ε(CH3–H) + ε(CH2–H) + ε(CH–H) + ε(C–H) +
  + 2ε(O=O) - 2ε(O–H) - 2ε(HO–H) - ε(C=O) - ε(OC=O),                (1.3)

или в общем виде


                                    5

Страницы