Термохимия и термохимические расчеты.

Раздел термодинамики изучающей тепловые эффекты химических реакций, называется термохимией. Реакции, которые сопровождаются выделением теплоты называется экзотермическими. Реакции, которые сопровождаются поглощением теплоты называется эндотермическими. При Q > 0, H< 0 идут экзотермические реакции, при Q < 0, H > 0 – эндотермические.

В основе термохимических расчетов лежит закон, сформулированный в 1840 году русским ученым Г.И.Гессом и носящим его имя:

Тепловой эффект реакции зависит только от природы и физического состояния исходного вещества и конечных продуктов, но не зависит от пути протекания реакции, т.е. от числа и последовательности промежуточных стадий.

Для практических целей важное значение имеет первое следствие из закона Гесса:

Тепловой эффект реакции равен сумме теплот образования ∆ Нْ _обр продуктов реакции за вычетом суммы теплоты образования исходных веществ с учетом коэффициентов перед формулами этих веществ в уравнении реакции

∆ Нْ х.р. = å j ∙ ∆ Нْ обр. прдукт) - å i ∙ ∆ Нْ орб.исх.в-в,

где i и j - коэффициенты перед формулами этих веществ в уравнении реакции

Это следствие дает большие возможности для термических расчетов, т к имеются справочные таблицы, включающие теплоты образования многих соединений.

Например:

Al2O3(кр.) + 3 SO3(газ) = Al2(SO4)3(кр.)

Тепловой эффект определяется равенством:

Нْ х.р. = Нْ обр Al2(SO4)3(кр.)– (Hْ обр Al2O3(кр.) + 3 Hْ обр SO3(газ)),

Согласно данным таблицы, тепловой эффект реакции равен:

Нْ _х.р.= -3434 – ((-1675, 11 – 3∙ 395, 2) = -753, 3 кДж, т.е. данная реакция экзотермическая.

Помимо теплоты образования в термохимических расчетах используются теплоты сгорания веществ.

Теплотой сгорания вещества называют тепловой эффект реакции окисления данного вещества кислородом с образованием высших оксидов этого соединения (используется в основном в органической химии). Второе следствие из закона Гесса: