Следствия из закона Гесса

Из закона Гесса вытекают два следствия, которые позволяют определить тепловые эффекты химических ре­акций, не прибегая к измерениям.

Первое следствие из закона Гесса: тепловой эффект химической реакции при стандартных условиях равен сумме стандартных теплот образования продуктов реак­ции, умноженных на стехиометрические коэффициенты, минус стандартные теплоты образования исходных ве­ществ, умноженные на соответствующие коэффициенты.

Теплотой образования ∆Н_f, сложного вещества назы­вается тепловой эффект реакции образования 1 моля дан­ного вещества из простых. Теплоты образования про­стых веществ равны нулю.

Теплоты образования ∆Н°_f,298 многочисленных со­единений при стандартных условиях: давлении 1 атм и температуре 25°С (298 К), приводятся в термодинамических таблицах.

Теплоемкостью с называют количество теплоты, не­обходимое для нагревания 1 г (удельная теплоемкость) или 1 моля (молярная теплоемкость) вещества на 1 К.

Теплоемкость твердых, жидких и газообразных ве­ществ увеличивается при повышении температуры.

Различают истинную теплоемкость, т. е. теплоемкость при данной температуре

и среднюю теплоемкость

соответствующую конечному интервалу температур. Если этот интервал невелик, теплоемкость можно считать не зависящей от температуры.

В зависимости от условий нагревания теплоемкость может быть изобарной c_p и изохорной c_v:

Для выяснения зависимости теплового эффекта от температуры продифференцируем уравнение:

Учитывая выше написанное уравнение:

Это уравнение называется уравнением Кирхгофа. В этом уравнении величина ∆с_р – это разность молярных теплоемкостей продуктов реакции и исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов.

Для вычисления теплового эффекта реакции при заданной температуре T, необходимо проинтегрировать уравнение Кирхгофа:

Работа 1