Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры

Оглавление.
Тепловой эффект химической реакции или изменение энтальпии системы вследствие
ММА им. И.М. Сеченова
Зависимость теплового
эффекта химической реакции
от температуры.Закон
Кирхгофа.
Электив.
протекания химической реакции. ............................................................................................... 1
Стандартная энтальпия образования(ΔHfO). ............................................................................. 1
Стандартная энтальпия сгорания(ΔHгоро). ............................................................................... 1
Уравнение Кирхгофа. ................................................................................................................... 1
Литература: ............................................................................................................................... 1
Тепловой эффект химической реакции или изменение энтальпии
системы вследствие протекания химической реакции.
Чтобы тепловой эффект являлся величиной, зависящей только от характера протекающей
химической реакции, необходимо соблюдение следующих условий:
 Реакция должна протекать либо при постоянном объёме Qv(изохорный процесс),
либо при постоянном давлении Qp(изобарный процесс).
 В системе не совершается никакой работы, кроме возможной (при изобарном
процессе) работы расширения.
Если реакцию проводят в стандартных условиях при Т = 298 К и Р = 101.3 кПа, тепловой
эффект называют стандартным тепловым эффектом реакции или стандартной энтальпией
реакции ΔHrO.
Для правильного понимания понятия необходимо знать следующие понятия.
Теплоёмкость тела (обозначается с) — физическая величина, определяющая
отношение бесконечно малого количества теплоты ΔQ, полученного телом, к
соответствующему приращению его температуры ΔT. Единица измерения теплоёмкости в
системе СИ — Дж/К.
Если же говорить про теплоёмкость произвольной системы, то ее уместно формулировать
в терминах термодинамически — теплоёмкость есть отношение малого приращения
количества теплоты Q к малому изменению температуры T:
Удельная теплоемкость вещества определяется как количество тепловой энергии,
необходимой для повышения температуры одного килограмма вещества на один градус
по Цельсию.
Формула расчёта удельной теплоёмкости [Дж/(кг• К)]:
Молярная теплоёмкость — это теплоёмкость одного моля вещества(количество
теплоты, необходимое для нагревания тела массой 1 кг на 1 К) Часто употребляется
обозначение C. Однако буквой C часто обозначается и простая теплоёмкость.
Связь с удельной теплоёмкостью:
С= M•C,
где с — удельная теплоёмкость, М — молярная масса [Дж/(К•моль)].
Средняя молярная теплоемкость - количество теплоты, необходимое для нагревания 1
моль вещества на ΔТ.
Для расчета энтальпий и энтропии вещества используют интегралы от теплоемкости:
Стандартная энтальпия образования(ΔHfO).
Стандартная теплота образования – это тепловой эффект реакции образования одного
моля вещества из простых веществ, его составляющих, находящихся в устойчивых
стандартных состояниях. Обозначается ΔHfO.
Термохимические эффекты можно включать в химические реакции. Химические
уравнения в которых указано количество выделившейся или поглощенной теплоты,
называются термохимическими уравнениями. Реакции, сопровождающиеcя выделением
тепла в окружащию среду имеют отрицательный тепловой эффект и называются
экзотермическими. Реакции, сопровождающиеся поглощением тепла имеют
положительный тепловой эффект и называются эндотермическими. Тепловой эффект
обычно относится к одному молю прореагировавшего исходного вещества,
стехиометрический коэффициент которого максимален.
Стандартная энтальпия сгорания(ΔHгоро).
Тепловой эффект реакции сгорания одного моля вещества в кислороде до образования
оксидов в высшей степени окисления. Теплота сгорания негорючих веществ принимается
равной нулю.
Уравнение Кирхгофа.
Уравнение Кирхгофа — соотношение, устанавливающее зависимость теплового эффекта
химической реакции от температуры.
«Равенство, выражающее температурную зависимость теплового эффекта химических
реакций через разность теплоемкостей конечных продуктов и исходных веществ. В
частности, для реакций, происходящих при постоянном объеме, уравнение Кирхгофа
связывает температурную зависимость изменения внутренней энергии ΔU при реакции с
разностью изохорных теплоёмкостей cv в форме
Теплоемкость при постоянном давлении (Р):
Изменение энтальпии равно изменению теплоты:
Теплоемкость при постоянном объеме (V):
Cv1 и Cv2 — суммы теплоёмкостей исходных веществ и продуктов реакции с учётом
их стехиометрических коэффициентов в уравнении реакции. Интегрируя это уравнение,
можно определить изменение внутренней энергии ΔUT при интересующей температуре Т,
если известны ΔUT1 при какой-нибудь другой температуре T1 и теплоёмкости исходных
веществ и продуктов реакции в рассматриваемом температурном интервале. Уравнение
было выведено Г. Р. Кирхгофом в 1858.»
В. А. Киреев.
Литература:
1. Кнорре Д.Г., Крылова Л.Ф., Музыкантов В.С. «Физическая химия», Москва,
Высшая школа, 1990.
2. Эткинс П. «Физическая химия», Москва, Мир, 1980.
3. Киреев В. А. Курс физической химии. 1975 год, с 264-272.
4. Wikipedia- http://ru.wikipedia.org/wiki/Заглавная_страница .