ТЕМА 4. ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
(ТЕРМОХИМИЧЕСКИЕ РАСЧЁТЫ)
Раздел термодинамики (науки о взаимных превращениях различных видов энергии), изучающий тепловые эффекты химических реакций, называется термохимией.
В любом процессе соблюдается закон сохранения энергии, выражаемый равенством Q =DU + A, которое означает, что теплота Q, подведенная к системе, расходуется на увеличение её внутренней энергии DU и на совершение системой работы А над внешней средой. Это уравнение - математическое выражение первого закона термодинамики.
В изобарно-изотермическом процессе ( Dр = 0 ) Qр равна изменению энтальпии системы DН (если единственным видом работы является работа расширения): Qр = DН.
Теплота реакции в изохорно-изотермическом процессе QV, при котором DV = 0, равна изменению внутренней энергии системы DU: QV = DU.
Теплоты химических процессов, протекающих при р, Т = const и V, Т = const, называют тепловыми эффектами.
При экзотермических реакциях энтальпия системы уменьшается ( DН < 0 ), а при эндотермических – энтальпия системы увеличивается ( DН > 0).
В основе термохимических расчётов лежит закон Гесса (1840): тепловой эффект реакции зависит только от природы и физического состояния исходных веществ и продуктов реакции, но не зависит от пути перехода. Часто в термохимических расчетах применяют следствие из закона Гесса: тепловой эффект реакции (DrН ) равен сумме теплот (энтальпии) образования DfН продуктов реакции за вычетом суммы теплот (энтальпии) образования исходных веществ с учётом коэффициентов перед формулами этих веществ в уравнении.
DrН = SnDfНПРОД - SnDfНИСХ.
Стандартной энтальпией (теплотой) образования химического соединения DfНо(298 К) называют изменение энтальпии в процессе образования одного моля этого соединения, находящегося в стандартном состоянии, из простых веществ, также находящихся в стандартных состояниях и термодинамически устойчивых при данной температуре, фазах и модификациях (табл. 1).
Основные порталы (построено редакторами)