Аддитивность - теплота - реакция
Cтраница 1
 |
Изменение энтальпии в реакции Н2О2 ( водн. - Н2О ( г. но определить без измерения, суммируя ДЯ для двух реакций. Н2О2 ( водн. - Н2О ( ж. i ( 2 ( r. ДЯ - 94 7кДж. [1] |
Аддитивность теплот реакций вытекает непосредственно из первого закона термодинамики ( см. г л: 15): изменение энергии или энтальпии между двумя состояниями системы зависит только от самих этих состояний, а не от того, каким образом осуществляется переход между ними. [2]
Благодаря аддитивности теплот реакции мы избавлены от необходимости табулировать теплоты всех реакций; достаточно иметь сведения о теплотах лишь того минимума реакций, из которых можно получить все остальные. Подобный минимум, принятый всеми учеными и инженерами, представляет собой теплоты образования соединений из входящих в них чистых элементов в стандартных состояниях. Для кристаллических и жидких веществ стандартное состояние определяется как наиболее распространенная форма элемента при 25 С ( 298 К) и внешнем давлении 1 атмосфера ( атм); стандартное состояние газов определяется аналогичным образом, но при парциальном давлении 1 атм. В термодинамических измерениях стандартным состоянием углерода считается графит, а не алмаз. [3]
Благодаря аддитивности теплот реакций нет необходимости табулировать теплоты всех реакций, да это и невозможно из-за практически бесконечного числа возможных реакций между миллионами известных веществ. Достаточно иметь данные о теплотах ( энтальпиях) того минимального числа реакций, из которых можно получить все остальные. Таким общепринятым минимумом справочных данных служат энтальпии образования веществ. Энтальпия веществ, как и их внутренняя энергия, не определима. [4]
Каким образом правило аддитивности теплот реакций избавляет от лишнего труда. [5]
Следовательно, разность между энтальпиями реагентов и продуктов, т.е. теплота реакции, должна зависеть только от исходного и конечного состояний, а не от того конкретного пути, по которому следует реакция. Это утверждение носит название закона аддитивности теплот реакций ( закон Гесса) и является прямым следствием первого закона термодинамики. [6]
Что касается тепловых эффектов химических реакций, то сотни различных реакций были изучены калориметрически. Результаты всегда согласуются с законом аддитивности теплот реакций. Если каждому химическому соединению приписать определенное теплосодержание, то все эти опыты подтверждают закон сохранения энергии. Поскольку этот закон подтверждается многочисленными реакциями, его можно с полным основанием применять к реакциям, ранее не изучавшимся. [7]
Что говорит первый закон термодинамики об энергии Е или энтальпии Я, связанных с теплотой реакции. Какой вывод можно сделать из этого относительно аддитивности теплот реакций. Что означает эта аддитивность. [8]
Первый закон термодинамики утверждает, что при переходе из одного состояния в другое изменение энергии или энтальпии зависит только от самих этих состояний, а не от того, каким образом осуществляется переход между ними. Следовательно, теплота химической реакции не зависит от того, в одну или несколько стадий проводится эта реакция, а определяется лишь исходным состоянием реагентов и конечным состоянием продуктов. Это означает аддитивность теплот реакций: если реакция А плюс реакция В дают реакцию С, то теплота реакции С может быть получена суммированием теплот реакций А и В. Указанное свойство аддитивности теплот реакций создает большую экономию при табулировании теплот реакций: достаточно измерить только тепловые эффекты ограниченного набора реакций, из которых можно скомбинировать все остальные реакции. В качестве такого набора выбирают реакции образования всех соединений из образующих их элементов, находящихся в стандартном состоянии. [9]
Мы познакомились с тем, как химики измеряют теплоты реакций. Пользуясь специальными таблицами, можно предсказать что происходит при той или иной реакции: выделение или поглощение энергии. Таким образом, правило аддитивности теплот реакций является очень важным и ценным обобщением. Естественно, возникает вопрос: Почему так должно быть. Объяснение обычно находят путем сопоставления поведения изучаемой химической системы с поведением других, лучше изученных систем. [10]
Первый закон термодинамики утверждает, что при переходе из одного состояния в другое изменение энергии или энтальпии зависит только от самих этих состояний, а не от того, каким образом осуществляется переход между ними. Следовательно, теплота химической реакции не зависит от того, в одну или несколько стадий проводится эта реакция, а определяется лишь исходным состоянием реагентов и конечным состоянием продуктов. Это означает аддитивность теплот реакций: если реакция А плюс реакция В дают реакцию С, то теплота реакции С может быть получена суммированием теплот реакций А и В. Указанное свойство аддитивности теплот реакций создает большую экономию при табулировании теплот реакций: достаточно измерить только тепловые эффекты ограниченного набора реакций, из которых можно скомбинировать все остальные реакции. В качестве такого набора выбирают реакции образования всех соединений из образующих их элементов, находящихся в стандартном состоянии. [11]
Страницы: 1