Энергетика химических процессов — страница 4

  • Просмотров 639
  • Скачиваний 12
  • Размер файла 83
    Кб

веществ, так и через промежуточную стадию образования и сгорания СО равны . По приведенному равенству нетрудно вычислить одну из величин Н, зная две другие. Как известно, тепловые эффекты образования СО2 (Н1) и горения СО (Н3) определяются экспериментально. Тепловой же эффект образования СО (Н2) измерить невозможно, т.к. при горении углерода в условиях недостатка кислорода образуется смесь СО и СО2. Но теплоту образования СО

можно рассчитать по известным значениям и : ; . Следствия из закона Гесса: Тепловой эффект обратной реакции равен тепловому эффекту прямой реакции с обратным знаком, т.е. для реакций отвечающие им тепловые эффекты связаны равенством . Если в результате ряда последовательных химических реакций система приходит в состояние, полностью совпадающее с исходным (круговой процесс), то сумма тепловых эффектов этих реакций равна нулю,

т.е. для ряда реакций сумма их тепловых эффектов . В термохимических расчетах широко используют энтальпии (теплоты) образования веществ. Под энтальпией образования понимают тепловой эффект реакции образования 1 моля вещества из простых веществ. Обычно используют стандартные энтальпии образования. Их обозначают или (часто один из индексов опускают; f – от англ. formation). Стандартные энтальпии образования простых веществ,

устойчивых в стандартных условиях (газообразный кислород, жидкий бром, кристалллический иод, ромбическая сера, графит и т.д.), принимают равными нулю. Согласно закону Гесса тепловой эффект реакции равен сумме энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ. Для реакций вида тепловой эффект Нх.р. определяется равенством или . Примеры. Для реакции взаимодействия

кристаллического оксида алюминия и газообразного оксида серы (VI) Реакция термического разложения СаСО3: 3. Реакция разложения бертолетовой соли Энтальпии образования известны примерно для 4000 веществ в различных агрегатных состояниях. Это позволяет чисто расчетным путем установить энергетические эффекты самых разнообразных процессов. Большинство процессов представляет собой два одновременно происходящих явления: передачу

энергии и изменение в упорядоченности расположения частиц относительно друг друга. Частицам (атомам, ионам) присуще стремление к беспорядочному движению, поэтому система стремится перейти из более упорядоченного состояния в менее упорядоченное. Так, если, например, баллон с газом соединить с сосудом, то газ из баллона будет распределяться по всему объему сосуда. При этом система из более упорядоченного состояния (с меньшим