русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Следствия из закона Гесса


Дата добавления: 2013-12-23; просмотров: 5299; Нарушение авторских прав


Закон Гесса

Петербургский ученый Г.И.Гесс, изучавший тепловые эффекты разнообразных реакций, в 1840 г. сформулировал закон, ставший основным законом термохимии:

Если из данных веществ можно разными способами получить заданные продукты, то тепловой эффект во всех случаях будет одним и тем же.

Иными словами:

Тепловой эффект химической реакции не зависит от пути, по которому она протекает, а определяется только приро-дой и состоянием исходных веществ и продуктов реакции.

Закон Гесса можно использовать для расчета теплового эффекта реакции в тех случаях, когда измерить его с помощью калориметра невозможно.

Предположим, что нужно определить тепловой эффект реакции образования ацетилена из углерода и водорода:

2 С(к) + Н2(г) = С2Н2(г) ; DН(х) = ?

 

путь 1

2 С(к) + Н2(г)2,DН1 2СО2 + Н2О

       
   
 
 


путь 2 DН(х)22

С2Н2(г)

 

Исходными веществами являются углерод и водород, а продуктами реакции – диоксид углерода и вода. 1-ый путь – сгорание смеси углерода и водорода, тепловой эффект – DН1. 2-ой путь - углерод и водород реагируют с образованием ацетилена (DНх), который затем сгорает с образованием диоксида углерода и воды (DН2). По закону Гесса :

1 = DНх + DН2

В таблице имеются теплоты сгорания углерода и водорода :

С(к) + О2 (г) = СО2 (г) : DН = - 394 кДж/моль

Н2 (г) + 1/2 О2 (г) = Н2О(ж) : DН = - 286 кДж/моль

Тогда DН1 = – 394×2 + (–286) = – 1074 кДж

Теплота сгорания ацетилена также есть в таблице :

С2Н2 (г) + 5/2 О2 = 2СО2 + Н2О : DН2 = - 1300 кДж/моль

Тогда DНх = DН1 – DН2 = - 1074 – (-1300) = 226 кДж/моль

Для термохимических расчетов чаще используют следствия из закона Гесса, которые позволяют определить тепловые эффекты многочисленных химических реакций, не прибегая к измерениям.



1 следствие:

Тепловой эффект химической реакции при стандартных условиях равен сумме стандартных теплот образования продуктов реакции, умноженных на стехиометрические коэффициенты, минус теплоты образования исходных веществ, умноженные на стехиометрические коэффициенты.

Теплотой образованияf (индекс f от английского "formation"- "образование") данного сложного вещества называется тепловой эффект реакции образования 1 моль этого вещества из простых веществ. Например:

С + О2 = СО2 : DНf (СО2)

С + 1/2 О2 = СО : DНf (СО)

Н2 + 1/2 О2 = Н2О : DНf2О)

Теплоты образования простых веществ равны нулю.

В таблицах приводятся теплоты образования многочисленных сложных веществ, приведенные к стандартным условиям (298 К, 1атм.) и называемые стандартными теплотами образования 0f. Приведем пример расчета, основанного на первом следствии из закона Гесса.

Пример 1. Рассчитать тепловой эффект реакции каталитического окисления аммиака:

4 NH3(г) + 5 О2(г) = 4 NO(г) + 6 Н2О(г) при стандартных условиях.

Исходя из первого следствия:

о = 4 DНоf,NO(г) + 6 DНоf,Н2О - 4 DНоf,NH3

Находим по таблице значения стандартных теплот образования, принимая во внимание, что DН0f,О2= 0.

Н0 = 4×90,37 + 6×(-241,84) - 4×(-46,19) = - 904,8 кДж/моль

Рассматриваемая реакция является экзотермической.

2 следствие:

Тепловой эффект химической реакции при стандартных условиях равен сумме стандартных теплот сгорания исходных веществ, умноженных на стехиометрические коэффициенты, минус теплоты сгорания продуктов реакции, умноженные на стехиометрические коэффициенты.

Теплотой сгораниясгор. называется тепловой эффект реакции сгорания 1 моль вещества с образованием СО2, Н2О, N2. Например:

С2Н5ОН + 3 О2 = 2 СО2 + 3 Н2О : DН сгор2Н5ОН

В таблицах приводят стандартные теплоты сгорания DН0сгор.

Вторым следствием пользуются для расчета тепловых эффектов реакций, в которых участвуют органические вещества, т.к. для этих веществ проще определить теплоты сгорания, чем теплоты образования.

Пример 2. Рассчитать стандартный тепловой эффект реакции гидрирования ацетилена:

С2Н2 + 2 Н2 = С2Н6

Пользуясь вторым следствием из закона Гесса, имеем :

о = DНосгор2Н2) + 2 DНосгор2) – DНосгор.(С2Н6)

По таблице находим необходимые теплоты. Тогда

0 = - 1299,6 + 2×(-241,8) - (-1559,9) = - 223,3 кДж/моль

Таким образом, располагая табличными данными и пользуясь одним из следствий из закона Гесса, можно рассчитать тепловой эффект любой реакции при 298 К.



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Тепловые эффекты химических реакций | Закон Кирхгоффа


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.006 сек.