ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термохимия. Сохранение энергии в химических реакциях из "Современная термодинамика " Экспериментальные измерения скорости звука в хорошем приближении подтверждают такое заключение. [c.61] Количество тепла, выделяющееся при образовании любого данного соединения, постоянно, независимо от того, образовалось ли это соединение прямо или окольным путем, за один шаг или за серию шагов [10]. [c.61] Таким образом, теплота, выделяющаяся в химической реакции при постоянном давлении, равна Д(5р = Яо - Яь Так как величина Д(5р зависит только от энтальпии начального и конечного состояний, она не зависит от пути химического превращения, в частности от того, происходит ли химическое превращение прямо или окольным путем , как и сформулировал Гесс. [c.62] Подобно энергии II, энтальпию можно определить относительно стандартного состояния. [c.64] За стандартное состояние чистого газа принимается при каждой температуре такое реальное или гипотетическое состояние, при котором газ обладает свойствами идеального и находится под давлением в 1 атм. Свойства индивидуальных газов при давлении 1 атм обычно мало отличаются от свойств в стандартном состоянии, поэтому в расчетах, не требующих большой точности, этими различиями пренебрегают. Учет поправки требует знания уравнения состояния реального газа. [c.64] Стандартной энтальпией образования А/Я298Д5 называется тепловой эффект образования одного моля данного соединения из простых веществ, находящихся в той модификации и том агрегатном состоянии, которые устойчивы при данной температуре и давлении 1 атм. Состояния простых веществ, из которых рассматривается образование химического соединения при данных условиях, получили название базисной формы элемента. При 298,15 К такими формами для углерода является графит, для серы — ромбическая сера, для ртути —жидкая ртуть, для кислорода — молекулярный кислород. [c.64] Удобный способ вычисления стандартных энтальпий реакций состоит в использовании для каждого участника реакции энтальпии образования ДуЯ° [X] (см. разд. Д.2.5). [c.65] Вычисление изменения энтальпии различных химических процессов подробно обсуждается в учебниках физической химии [13]. [c.65] Некоторые типичные значения а, /3 и представлены в табл. 2.3. [c.66] Из соотношений (2.2.14) и (2.4.10) ясно, что температурная зависимость полной внутренней энергии 17 и энтальпии Н любого конкретного газа может быть получена, если известны температурные зависимости молярных теплоемкостей. Для экспериментального измерения теплоемкостей имеются чувствительные калориметрические методы. [c.66] Значения верны в диапазоне 300-1500 К (р = 1 атм). [c.66] При постоянных Т и N в приближении идеального газа для газов ДЯ = 0. Объясняется это тем, что произведение рУ и энергия и — функции только температуры (гл. 1), они не зависят от давления, поэтому Я не зависит от давления. Изменение энтальпии Я вследствие изменения давления р обусловлено в основном межмолекулярными силами и становится существенным только при больших плотностях. Эти изменения энтальпии Я можно вычислить, например, с помощью уравнения Ван дер Ваальса. [c.67] Более точная оценка может быть получена, если известен коэффициент сжимаемости вещества. [c.67] Таким образом, первое начало термодинамики служит мощным средством понимания закономерностей поведения теплот химических реакций. По изложенной выше схеме измерение и табулирование теплот образования соединений при стандартной температуре и стандартном давлении позволяют вычислять теплоты реакции для огромного числа реакций. Стандартные теплоты образования некоторых соединений приведены в таблице термодинамических данных, помещенной в конце нашей книги. Обширные таблицы стандартных теплот образования имеются в литературе [12]. Кроме того, зная теплоемкости и коэффициенты сжимаемости, теплоты реакций можно вычислить при любой температуре и любом давлении. [c.67] Понятие химической связи позволяет нам лучше ощутить природу химической реакции разрыв и образование связей между атомами играет существенную роль в химической реакции. Теплоту, выделяемую и поглощаемую в химической реакции, можно вычислить путем сложения теплоты, поглощаемой при разрыве связей, и теплоты, выделяемой при образовании связей. Теплота, или энтальпия, необходимая для разрыва связи, называется энтальпией связиЧ. [c.68] Лучше называть энергия связи . Понятие энергия связи следует отличать от понятия энергия разрыва связи , так как их значения совпадают только для двухатомных молекул-Энергия разрыва связи, например, у метана СН4 изменяется при последовательном удалении атомов водорода, а энергия связи СН равна их усредненной величине 415,45 кДж/м - Расчет изменения энтальпии реакции требует выбора базисной температуры табулирования энергии связи и учета границ использования принципа аддитивности энергии связи. Прим. ред. [c.68] Вернуться к основной статье