Теплоты химических реакций

В химических реакциях изменение состояния системы может характери­зоваться не двумя (как в технической термодинамике), а тремя или более па­раметрами. При этом постоянными могут оставаться два параметра. Напри­мер, при постоянном объеме и температуре (V, T)=const будем иметь изохорно-изотермическую реакцию, а при постоянном давлении и темпера­туре - изобарно-изотермическую. Для изохорно-изотермических реакций

;

(13.6)

где - теплота изохорно-изотермической реакции, которая равна изме­нению внутренней энергии.

Для реакции при (р, T)= const dp =0 и

;

, (13,7)

где Q_{p max} - теплота реакции при постоянном давлении. Теплота реакции при p=const и при отсутствии всех видов работ, кроме работы расширения (сжатия), называется тепловым эффектом реакции.

Тепловой эффект реакции при p=const будет

(13.8)

где ; - начальная и конечная энтальпии системы .

Подставляя значение в формулу (13.8), получим

. (13.9)

С учетом уравнения состояния идеального газа получим

, (13.10)

где ∆n - изменение числа молей газа в реакции; R _μ =8,3143 Дж/(моль^.К) -универсальная газовая постоянная.

Подставляя (13.10) в (13.9), находим

. (13.11)

Последнее уравнение устанавливает зависимость между изохорно-изотермической и изобарно-изотермической теплотами реакций. Если число молей в реакции остается постоянным (∆ n=0), то

. (13.12)