Химическая термодинамика (задачи, примеры, задания). Захаров И.В - 6 стр.

UptoLike

Рубрика: 

6
r
H =
j
прод
jj
i
реаг
ii
mn
.)(
.)(
ε
ε
(1.4)
В приближённых расчётах вместо истинных энергий связи
пользуются величинами средних энергий связи. Выражение (1.3) в этом
приближении будет иметь вид
Δ
r
H 4⋅⎯ε(CН) + 2 ε(О=О) 2⋅⎯ε(С=О) 4⋅⎯ε(ОН).
Очевидно, что
r
H любой реакции можно рассчитать, пользуясь
значениями
Δ
f
Н, участвующих в реакции веществ:
r
H =
Δ
Δ
i
реаг
ifi
j
прод
jfj
H
n
H
m
.)(.)(
(1.5)
Обширная сводка величин энергий связи приведена в книге «Энергии
разрыва химических связей, потенциалы ионизации и сродства к
электрону» под редакцией В. Н. Кондратьева, «Наука», М., 1974 г.
Следует упомянуть и справочное издание М.Х.Карапетьянц и
М.Л.Карапетьянц «Основные термодинамические константы
неорганических и органических веществ», «Химия», Москва, 1968 г. В
этом справочнике можно найти значения
f
H
0
298
для веществ, не
фигурирующих в других справочниках. Они не определялись
экспериментально, а получены методом сравнительного расчета
свойств М. Х. Карапетьянца. Суть этого метода в сопоставлении одного
и того же свойства в двух подобных химических рядах. Так, например,
если известны
f
H
0
298
для веществ ряда MgF
2
, MgCl
2
, MgBr
2
, MgI
2
, а
для веществ ряда
BeF
2
, BeCl
2
, BeBr
2
, BeI
2
известны все значения,
кроме
f
H
0
298
(BeI
2
). Построив график
f
H
0
298
(BeX
2
) = f [
f
H
0
298
(MgX
2
)],
по значению для MgI
2
находят
f
H
0
298
для BeI
2
. Линейный характер
графика и его «45-градусность» являются критериями правильности
выбора рядов подобия.
В таблице 1.1 приведены выборочные величины
f
H
0
298
.Решение
большей части приведенных далее задач требует использования этих
величин.
Как следует из (1.5), значение
r
H
(T)
определяется лишь начальным и
конечным состоянием химической системы, т.е. его величина не зависит
от того, каким химическим путем, через какие промежуточные вещества
осуществлялся переход от состояния «реагенты» к состоянию
«продукты». Так, например, переход от состояния
(CH
4
+ 2O
2
) к
состоянию
(CO
2
+ 2H
2
O) может быть осуществлен сжиганием метана, а
может и в результате последовательных реакций окисления:
          ∆rH = ∑ ni ⋅ε i − ∑ m j ⋅ε j                            (1.4)
                  i ( реаг.)      j (прод.)


     В приближённых расчётах вместо истинных энергий связи
пользуются величинами средних энергий связи. Выражение (1.3) в этом
приближении будет иметь вид

          ΔrH ≈ 4⋅⎯ε(C−Н) + 2⋅ ε(О=О) − 2⋅⎯ε(С=О) − 4⋅⎯ε(О−Н).


Очевидно, что ∆rH любой реакции можно рассчитать, пользуясь
значениями ΔfН, участвующих в реакции веществ:

          ∆rH = ∑ m j ⋅Δ f H j − ∑ ni ⋅Δ f H i                    (1.5)
                  j     (прод.)         i     ( реаг.)

   Обширная сводка величин энергий связи приведена в книге «Энергии
разрыва химических связей, потенциалы ионизации и сродства к
электрону» под редакцией В. Н. Кондратьева, «Наука», М., 1974 г.
Следует упомянуть и справочное издание М.Х.Карапетьянц и
М.Л.Карапетьянц       «Основные       термодинамические       константы
неорганических и органических веществ», «Химия», Москва, 1968 г. В
                                                 0
этом справочнике можно найти значения ∆fH 298 для веществ, не
фигурирующих в других справочниках. Они не определялись
экспериментально, а получены методом сравнительного расчета
свойств М. Х. Карапетьянца. Суть этого метода в сопоставлении одного
и того же свойства в двух подобных химических рядах. Так, например,
                   0
если известны ∆fH 298 для веществ ряда MgF2 , MgCl2 , MgBr2 , MgI2 , а
для веществ ряда BeF2 , BeCl2 , BeBr2 , BeI2 известны все значения,
           0                               0                0
кроме ∆fH 298(BeI2). Построив график ∆fH 298(BeX2) = f [∆fH 298(MgX2)],
                                      0
по значению для MgI2 находят ∆fH 298 для BeI2. Линейный характер
графика и его «45-градусность» являются критериями правильности
выбора рядов подобия.
                                                         0
   В таблице 1.1 приведены выборочные величины ∆fH 298 .Решение
большей части приведенных далее задач требует использования этих
величин.
   Как следует из (1.5), значение ∆rH(T) определяется лишь начальным и
конечным состоянием химической системы, т.е. его величина не зависит
от того, каким химическим путем, через какие промежуточные вещества
осуществлялся переход от состояния «реагенты» к состоянию
«продукты». Так, например, переход от состояния (CH4 + 2O2) к
состоянию (CO2 + 2H2O) может быть осуществлен сжиганием метана, а
может и в результате последовательных реакций окисления:
                                              6