Предыдущая Следующая
 U=U2-U1,
где: U - изменение внутренней энергии
системы при переходе из начального состояния U1
в конечное U2. Если U2 >
U1, то U> 0.
Если U2< U1, то U< 0.
5.3. Энтальпия системы.
Тепловые эффекты химических реакций. Теплота Q и работа A функциями состояния не
являются, ибо они служат формами передачи энергии и связаны
с процессом, а не с состоянием системы. При химических реакциях А — это работа против
внешнего давления, т.е. в первом приближении
А = рV,
где V — изменение объема системы (V2
– V1).
Так как большинство химических реакций проходит при постоянном давлении,
то для изобарно-изотермического процесса (р = const, Т= const) теплота
Qp будет равна:
Qp = ∆U + p∆V,
Qp= (U2 – U1) + p(V2 – V1)
Qp = (U2 + pV2) – (U1 + pV1)
Сумму U+ pV обозначим через Н, тогда
Qp = H2 – H1 = ∆H
Величину Н называют энтальпией.
Таким образом, теплота при р=const и Т=const приобретает
свойство функции состояния и не зависит от пути, по которому протекает процесс.
Отсюда теплота реакции Qp в изобарно-изотермическом процессе
равна изменению энтальпии системы Н (если единственным видом работы является работа
расширения):
Qp = ∆H
Энтальпия, как и внутренняя энергия, является функцией
состояния: ее изменение (H) определяется только начальным и конечным
состояниями системы и не зависит от пути перехода. Нетрудно видеть, что теплота
реакции в изохорно-изотермическом процессе (V= const; Т = const), при котором V=0, равна изменению внутренней энергии
системы:
Qv = ∆U
Теплоты химических процессов, протекающих при р, Т=const
и V, Т=const, называют тепловыми эффектами.
При экзотермических реакциях энтальпия системы уменьшается и Н < 0 (Н2
< H1), а при эндотермических энтальпия
системы увеличивается и Н > 0 (Н2
> Н1). В дальнейшем тепловые эффекты
всюду выражаются через H.
5.4. Термохимические
расчеты. Термохимические расчеты основаны на законе Гесса, позволяющее рассчитать
энтальпию химической реакции: тепловой эффект
реакции зависит только от природы и физического состояния исходных веществ и конечных
продуктов, но не зависит от пути перехода.
Часто в термохимических расчетах применяют следствие из закона
Гесса: тепловой эффект реакции (Нx.p.)
равен сумме теплот образования Нобр
продуктов реакции за вычетом
суммы теплот образования исходных веществ с учетом коэффициентов перед формулами
этих веществ в уравнении реакции:
Предыдущая Следующая
|
