Химическая термодинамика (задачи, примеры, задания). Захаров И.В - 9 стр.

UptoLike

Рубрика: 

9
r
H
0
(T)
=
r
H
0
298
+
∑∑
T
ji
pp
dTTCTC
298
)()( . (1.6)
Обычно интегральный член в (1.6) является поправочным к значению
r
H
0
298
и может считаться равным
r
С
p
·(T – 298). При относительно
небольших по модулю значениях
r
H
0
298
или при большой разнице
температур используют в расчетах не
С
p,298
для реагентов и продуктов,
а эмпирические степенные ряды, описывающие температурную
зависимость теплоемкости и также приводимые в справочниках.
Для проведения инженерных расчетов удобнее закон Кирхгофа
использовать в другой форме:
r
H
0
T
=
r
H
0
(To)
+
r
[H
0
(T)
- H
0
(To)
]. (1.7)
Значение
T
0
равно либо 0 К, либо 298,15 К. Величину [H
0
(T)
- H
0
(To)
]
для каждого участника реакции можно рассчитать статистическими
методами термодинамики (раздел 4). Значения
H
0
(T)
– H
0
(To)
для
веществ в широком температурном интервале даны, например, в
представленном выше справочнике «Термодинамические свойства
индивидуальных веществ».
Сугубо приближенные, оценочные термохимические расчеты можно
проводить, используя средние энергии связей. В таблице 1.2 приведены
величины средних значений энергий связи между атомами
C, H, O в
органических соединениях. Эти величины рассчитаны с использованием
значения теплоты атомизации графита
f
H
0
298
(С)
г
= + 717 кДж/моль.
Таблица 1.2
Средние энергии связей атомов
С, Н, О
Связь Е,
кДж/моль
Связь Е,
кДж/моль
Связь Е,
кДж/моль
C–C 350 C–O 365 C–CO 390
*
C=C 600 C=O 730 C=O 615
*
CC 825 O–O 160 C–O 430
*
C–H 410 O–H 440 O–H 500
*
*)
Для связей в составе карбоксильных, сложно-эфирных групп.
Значения
r
H
T
необходимы для расчета значений констант
равновесия и определения максимального термодинамического выхода
продуктов реакции. В инженерных расчётах произведение процента
превращения на
Δ
r
Н
(т)
необходимо для определения мощности
нагревательных или охладительных систем.
                                             T ⎡                  ⎤
                0
                              ∆rH0298            ⎢ C (T ) − C (T )⎥⋅dT .
          ∆rH       (T)   =             +    ∫ ⎢∑ p        ∑ p ⎥               (1.6)
                                            298 ⎣⎢ j       i      ⎦⎥

   Обычно интегральный член в (1.6) является поправочным к значению
∆rH0298 и может считаться равным ∆rСp·(T – 298). При относительно
                                      0
небольших по модулю значениях ∆rH 298 или при большой разнице
температур используют в расчетах не Сp,298 для реагентов и продуктов,
а эмпирические степенные ряды, описывающие температурную
зависимость теплоемкости и также приводимые в справочниках.
   Для проведения инженерных расчетов удобнее закон Кирхгофа
использовать в другой форме:

          ∆rH0T = ∆rH0(To) + ∆r[H0(T) - H0(To)].                               (1.7)
                                                                           0   0
Значение T0 равно либо 0 К, либо 298,15 К. Величину [H (T) - H (To)]
для каждого участника реакции можно рассчитать статистическими
                                                   0         0
методами термодинамики (раздел 4). Значения H (T) – H (To) для
веществ в широком температурном интервале даны, например, в
представленном выше справочнике «Термодинамические свойства
индивидуальных веществ».
  Сугубо приближенные, оценочные термохимические расчеты можно
проводить, используя средние энергии связей. В таблице 1.2 приведены
величины средних значений энергий связи между атомами C, H, O в
органических соединениях. Эти величины рассчитаны с использованием
                                        0
значения теплоты атомизации графита ∆fH 298(С)г = + 717 кДж/моль.

                                         Таблица 1.2
                Средние энергии связей атомов С, Н, О

Связь            Е,      Связь          Е,     Связь          Е,
             кДж/моль               кДж/моль              кДж/моль
C–C          350         C–O       365         C–CO      390*
C=C          600         C=O       730         C=O       615*
C≡C          825         O–O       160         C–O       430*
C–H          410         O–H       440         O–H       500*
*)
   Для связей в составе карбоксильных, сложно-эфирных групп.

  Значения ∆rHT необходимы для расчета значений констант
равновесия и определения максимального термодинамического выхода
продуктов реакции. В инженерных расчётах произведение процента
превращения на ΔrН(т) необходимо для определения мощности
нагревательных или охладительных систем.

                                                9