Основные определения и положения химической термодинамики. Взаимосвязь между основными законами, страница 10

Два последних условия введены для удобства сопоставления тепловых эффектов.

Следует отметить, что тепловой эффект химической реакции это, по сути, изменение энтальпии в ходе реакции. Поэтому тепловые эффекты реакций, протекающих при постоянном давлении, часто  обозначают термином   «энтальпия реакции». Нередко при этом уточняют и вид реакции. Примеры согласования названий реакций и тепловых эффектов приведены в таблице 2.5.

Таблица 2.5

Примеры согласования названия реакций и тепловых эффектов

Химические реакции в термохимии представляют с помощью термохимических уравнений.

Термохимическое уравнение – это уравнение химической реакции, включающее конкретную величину теплового эффекта для данной реакции и указания на агрегатные состояния[14] реагирующих веществ.

Например, для реакции образования воды из кислорода и водорода, термохимическое уравнение  будет иметь следующий вид:

H₂ +O₂= H₂O_(ж) ;   D_rH =  - 285,84 кДж/моль       (2.22)

D_¦H - тепловой эффект реакции образования вещества из простых веществ – теплота образования вещества.

Стандартизация понятий в термодинамике

Стандартное состояние вещества

В соответствии с агрегатным состоянием вещества может быть три формулировки стандартного состояния.

Стандартное состояние твердого вещества – это состояние чистого кристаллического вещества, находящегося при заданной температуре под давлением 1 атм=101325 Па в виде наиболее стабильной для данных условий модификации.

Таким образом, стандартное состояние вещества предлагает заранее оговоренные температуру[15], давление, модификацию. Кристаллические вещества могут иметь различные кристаллические решетки (в виде алмаза, графита)

Стандартное состояние жидкого вещества – это состояние чистой жидкости при данной температуре и давлении 101325 Па.

Стандартному состоянию газов отвечает состояние чистого газа, находящегося при данной температуре и давлении 101325 Па.

Для растворенных веществ за стандартное состояние принимают гипотетическое состояние, при котором изменение парциальной энтальпии одномоляльного раствора (С_m = 1 моль/кг) равнялось бы изменению парциальной энтальпии раствора при бесконечном разбавлении. Для этих условий принимают, что: f=1 и a_m = C_m.  Это следует из равенства a_m =f×C_m

Стандартное состояние не следует путать со стандартными условиями. Последние введены для табулирования значений термодинамических функций и могут быть реализованы для любой постоянной температуры. Однако при составлении таблиц чаще всего применяют температуру равную 298,15 К, которую обозначают сокращенно 298 К.

Стандартным условиям соответствует давление равное 101325 Па.

От стандартных условий следует отличать нормальные условия.

Нормальным условиям отвечает состояние газа при давлении 1 атм и температуре строго 273,15 К или 0 ⁰С.  В этом случае 1 моль идеального газа будет иметь объем 22,414 л.

Стандартные термодинамические функции

С определением стандартного состояния вещества тесно связано определение стандартных термодинамических функций[16].

Стандартные термодинамические функции - это величины, характеризующие такие процессы, все участники которых находятся в стандартном состоянии.