Химическая термодинамика (задачи, примеры, задания). Захаров И.В - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

8
∆
r
H
4
= ∆
r
H
(T)
- ∆
r
H
1
- ∆
r
H
2
- ∆
r
H
3
.
Термохимические расчеты на основе закона Гесса,
сформулированного применительно к тепловым эффектам процессов,
могут использоваться в той же форме и для расчета величин
∆
r
S
0
,
∆
r
G
0
.
В термохимических расчетах процессов с участием ионов в водных
растворах величины ∆
f
H
0
298
, ∆
f
G
0
298
, ∆
f
S
0
298
, для H
+
условно
приняты равными нулю. Эта условность не сказывается на истинности
результатов расчета стандартных термодинамических характеристик
для процессов с участием ионов. Такой расчет всегда включает либо
суммирование относительных термодинамических характеристик ионов
разного знака:
CH
3
COOH ⇔ CH
3
COO
–
+ H
+
,
либо вычитание этих величин для ионов одного знака:
OH
–
+ CH
3
Cl ⇔ Cl
–
+ CH
3
OH .
В результате этого расчет с использованием относительных
термодинамических характеристик ионов приводит к истинным
величинам
∆
r
H, ∆
r
G, ∆
r
S для процесса в целом.
Закон сохранения энергии лежит не только в основе закона Гесса, но
и другого термохимического закона Кирхгофа о зависимости
∆
r
H
0
от
температуры. Логика его вывода близка к логике вывода закона Гесса.
Для того, чтобы определить
∆
r
H
0
(T)
, следует мысленно нагреть
реагенты от
298 К до T, затратив на это энергию
∫
∑
⋅
T
i
p
dTTC
298
)(
,
провести реакцию при
Т с неизменными значениями ∆
r
H
0
T
и охладив
продукты, отобрав от системы
∫
∑
⋅
298
)(
T
j
p
dTTC
, где
∑
i
p
T
C )(
и
∑
j
p
T
C )(
–суммы теплоемкостей реагентов и продуктов. Поскольку
∆
r
H
0
298
не
зависит от пути перехода из состояния «реагенты» в состояние
«продукты»,
∆
r
H
0
298
=
∫
∑
⋅
T
i
p
dTTC
298
)(
+ ∆
r
H
0
T
+
∫
∑
⋅
298
)(
T
j
p
dTTC
,
или 
          ∆rH4 = ∆rH (T) - ∆rH1 - ∆rH2 - ∆rH3 .

  Термохимические     расчеты    на     основе    закона    Гесса,
сформулированного применительно к тепловым эффектам процессов,
                                                                0
могут использоваться в той же форме и для расчета величин ∆rS ,
∆rG0.
  В термохимических расчетах процессов с участием ионов в водных
                        0         0         0            +
растворах величины ∆fH 298 , ∆fG 298 , ∆fS 298 , для H условно
приняты равными нулю. Эта условность не сказывается на истинности
результатов расчета стандартных термодинамических характеристик
для процессов с участием ионов. Такой расчет всегда включает либо
суммирование относительных термодинамических характеристик ионов
разного знака:

          CH3COOH ⇔ CH3COO– + H+,

либо вычитание этих величин для ионов одного знака:

          OH– + CH3Cl ⇔ Cl– + CH3OH .

В результате этого расчет с использованием относительных
термодинамических характеристик ионов приводит к истинным
величинам ∆rH, ∆rG, ∆rS для процесса в целом.
   Закон сохранения энергии лежит не только в основе закона Гесса, но
                                                                 0
и другого термохимического закона Кирхгофа о зависимости ∆rH от
температуры. Логика его вывода близка к логике вывода закона Гесса.
                                    0
   Для того, чтобы определить ∆rH (T), следует мысленно нагреть
                                                               T
реагенты от 298 К до T, затратив на это энергию                 ∫ ∑ C p (T )⋅dT      ,
                                                               298 i
                                                                   0
провести реакцию при Т с неизменными значениями ∆rH                 T   и охладив
                                298
продукты, отобрав от системы     ∫ ∑ C p (T )⋅dT , где ∑ C p (T )       и   ∑ C p (T )
                                T j                        i                j
                                                                                0
–суммы теплоемкостей реагентов и продуктов. Поскольку ∆rH 298 не
зависит от пути перехода из состояния «реагенты» в состояние
«продукты»,

                      T                             298
          ∆rH0298   = ∫ ∑ C p (T )⋅dT +   ∆rH0T   + ∫ ∑ C p (T )⋅dT ,
                      298 i                          T j

или


                                      8

Страницы