Методичні вказівки для підготовки до лабораторних робіт з курсу хімії і задачі для самостійної підготовки, страница 11

    Використовуючи перший закон термодинаміки, можна показати, що тепловий ефект реакції, яка відбувається при сталому об’ємі, дорівнює зміні внутрішньої енергії системи, тобто Q_V  = DU.

   Тепловий ефект реакції при сталому тиску дорівнює зміні ентальпії системи:

                                       Q_P = DH.

    Ентальпія – функція стану (H = U + PV ), що еквівалентна внутрішній енергії для процесів, які відбуваються при сталому тиску. Частіше зустрічаються ізобарні процеси, тому теплові ефекти виражаються через  DН.

    Основою термохімічних розрахунків є закон Гесса:

Тепловий ефект реакцій, які відбуваються  при сталому тиску  або при сталому об’ємі, а також при сталій температурі, не залежить від числа проміжних стадій, а визначається лише початковим і кінцевим станом системи.

    Як наслідок із закону Гесса  тепловий ефект прямої реакції дорівнює за величиною і протилежний за знаком тепловому ефекту зворотної реакції :

                        DН_прям = - DН_звор;     DН_утв = - DН_розк

    Розглянемо методи розрахунку теплових ефектів хімічних реакцій. Введемо основні поняття і визначення.

  Рівняння реакцій, в яких вказуються агрегатний стан чи кристалічна модифікація хімічних сполук, а також числове значення теплових ефектів, називаються термохімічними. Якщо теплота  в реакції виділяється ( реакція екзотермічна), то DН < 0, якщо теплота поглинається (реакція ендотермічна), то     DН > 0. Теплові ефекти реакцій ( DН _реак)   виражаються у кДж або кКал. Наприклад:

        PCl₅ (кр.) + H₂O (p.) ® POCl₃ (кр.) + HCl(г.);  DH _реак    = - 111,4кДж

       C₂H₆(г.)  ® 2C(гр. ) + 3H₂(г.) ;  DH _реак  = 84,67 кДж.

Перша реакція  екзотермічна, друга – ендотермічна.

  Значення DН залежить від природи речовини, від її агрегатного стану, від умов проведення процесу, тому їх прийнято уніфікувати  за так званим стандартним станом. Стандартний стан – це стан чистої речовини при  тиску 1,01325^.10⁵ Па. Якщо не визначено  спеціально, температура стандартного стану 298 К (25 °С). Часто  стандартний стан   при температурі 298 К  називають стандартними умовами. Значення DН за цих умов  називаються стандартними і позначаються  DН° (DН°₂₉₈).