Энтальпия химических реакций

Преобладающая часть химических реакций сопровождается выделением или поглощением энергии в форме тепла. С учетом этого все реакции подразделяют соответственно на экзотермические и эндотермические.

Количество энергии в форме теплоты, которое выделяется или поглощается в результате химической реакции, называется её тепловым эффектом.

Тепловой эффект химической реакций при постоянном давлении характеризует энтальпия, которую обозначают символом ∆Н (кДж/моль).

Энтальпия экзотермической реакции отрицательна по значению (∆Н < 0), в то время как энтальпия эндотермической реакции принимает положительные значения (∆Н > 0).

Уравнения химических реакций, записанные с указанием агрегатных состояний реагентов и продуктов, а также численных значений энтальпии (в правой части, с указанием размерности) называют термохимическими уравнениями.

Агрегатные состояния веществ обозначают подстрочными индексами (т – твердое, к – кристаллическое, ж – жидкое, г – газообразное, р – раствор) у символа реагента или продукта.

В термохимических уравнениях допускается применять дробные стехиометрические коэффициенты:

Н_2(Г) + ¹/₂О_2(Г) → Н₂О_(Ж) + 286 кДж/моль

∆Н⁰ = -286 кДж/моль

Эта запись означает, что при взаимодействии 1 моль Н₂ с ¹/₂ моль О₂ образуется 1 моль воды в жидком состоянии; при этом выделяется 286 кДж теплоты

Закон Гесса: значение энтальпии (теплового эффекта при постоянном давлении) химической реакции определяется исключительно начальным и конечным состоянием реагентов и продуктов (их химическим составом, агрегатным состоянием, внешними условиями: температура, давление) и при идентичности последних не зависит от числа и характера промежуточных стадий, т.е. от пути процесса.

Из закона Гесса следует, что термохимические уравнения можно складывать и вычитать так же, как и алгебраические.

Следствия из закона Гесса:

· энтальпии прямой и обратной реакций равны по абсолютному значению, но потивоположны по знаку

· энтальпия реакции равна разности между суммой энтальпий образования продуктов реакции и суммой энтальпий образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов в термохимическом уравнении.

Вышеуказанное правило можно представить в виде:

∆Н = ∑n_прод·∆Н_f,прод - ∑n_исх·∆Н_f,исх, (12)

где, n_исх, n_прод – стехиометрические коэффициенты реагентов и продуктов;

∆Н _{f . исх}, ∆Н _{f ,прод} – энтальпии образования исходных веществ и продуктов реакции; индекс «f» -аббревиация от английского глагола «form» (образовывать).

Если значения энтальпии представлены при стандартных условиях (273 К, 101325 Па) то после символа энтальпии (в верхней части) ставится «0», т.е. H⁰. Теплоты образования всех известных веществ при стандартных условиях представлены в справочниках термодинамических величин.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: