В соответствии с соглашением о символах в химической термодинамике принятым в 1979 году комиссией союза по чистой и прикладной химии (ИЮПАК) рекомендовано обозначать стандартное состояние значком 0, поставленным справа сверху у соответствующего символа. Например: DfH 0(T), DfU 0(T) или DfG 0(T). Здесь же тип процесса показан соответствующими латинскими буквами в нижнем индексе после значка D. Для реакции образования, в частности, рекомендовано использовать букву f (от англ. formation- образование). Условия процесса (Т) указываются в скобках после знака функции.
Следует отметить, что изменения термодинамических функций соответствующие стандартным состояниям реагирующих веществ обычно называют стандартными значениями этих функций, если они относятся к единичным концентрациям веществ.
Было также рекомендовано изменение энтальпии и энергии Гиббса образования всех простых веществ в их стандартном состоянии принимать равным нулю при любой температуре, т.е.: DfH 0(T) = 0 и DfG 0(T) = 0. Это вполне согласуется с определением соответствующей функции. Например, по определению за стандартную энтропию образования вещества принимают стандартную энтропию такой реакции, в которой 1 моль этого вещества образуется из простых веществ, каждое из которых находится в термодинамически устойчивом состоянии.
Последнее условие как бы определяет отправную точку отсчета, от которой отсчитывается энтальпия образования сложных веществ и термодинамически неустойчивых простых веществ. Примером может служить выбор между аллотропными модификациями углерода. Известны три модификации: алмаз, графит, карбон. Значение DfH 0(298) = 0 имеет только стабильная при данной температуре модификация - графит.
Рекомендациями ИЮПАК введена единая термодинамическая система знаков.
· Изменение энтальпии в экзотермических реакциях имеет отрицательный знак. Таким образом, если система выделяет часть своей внутренней энергии в окружающую среду в виде некоторого количества теплоты, то: [-DrHo(T)].
· Изменение энтальпии в эндотермической реакции имеет положительный знак. Таким образом, если система увеличивает внутреннюю энергию, отбирая ее от окружающей среды, то [+DrHo(T)].
Итак:
Dr H < 0 – реакция экзотермическая;
Dr H > 0 – реакция эндотермическая
Законы термохимии
Закон Лавуазье - Лапласа является частным случаем закона сохранения энергии. Он формулируется следующим образом:
Количество теплоты, необходимое для разложения сложного вещества на более простые, равно количеству теплоты, выделяющемуся при его образовании из простых веществ.
Закон Гесса:
Закон Гесса является важнейшим законом термодинамики, потому что он позволяет рассчитывать тепловые эффекты химических процессов экспериментальное исполнение которых или затруднено или невозможно.
Закон формулируется следующим образом: тепловой эффект химической реакции зависит только от начального и конечного состояния реагирующих веществ и не зависит от механизма реакции.
Выражение (2.17) представляет собой дифференциальную формулу закона Гесса. Из этой формулы вытекает что:
Q = 
dH=DH
(2.23)
Действительно, математическое утверждение о том, что результат интегрирования не зависит от пути интегрирования вполне согласуется с физическим утверждением о том, что тепловой эффект химической реакции, выраженный изменением энтальпии dH, не зависит от пути протекания реакции, т.е. механизма химической реакции.
Следует отметить, что закон Гесса и его следствия выполняются не только в химии, но и в биохимии, физиологии и других областях науки и техники.
Следствие 1. Тепловой эффект реакции образования равен сумме теплот образования продуктов минус сумма теплот образования исходных веществ, т.е.:
DrH = SnD¦Hпрод - SnD¦Hисх. (2.24)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.