Энтальпия химической реакции

Материал изложен в трех разделах. Первые два раздела посвящены измерению энтальпий химических реакций, протекающих с участием органических (первый раздел) и неорганических (второй раздел) веществ. В третьем разделе даны методы измерения теплоемкостей и энтальпий фазовых переходов. [c.2]

Первые два раздела посвящены в основном описанию методов измерения энтальпий химических реакций, протекающих между органическими (раздел 1) и неорганическими (раздел 2) веществами. В третьем разделе описаны методы измерения и вычисления теплоемкости и энтальпий фазовых переходов. Изложение методов измерения энтальпий реакций в двух самостоятельных разделах книги продиктовано их обилием и разнообразием, и, кроме того, выделение реакций органических веществ в первый раздел удобно по методическим соображениям. Основной методикой, используемой при термохимическом изучении органических веществ, является измерение энтальпий их сгорания в кислороде. С детального описания этой методики целесообразно начать изложение. Это позволяет на конкретных примерах познакомить читателя со многими тонкостями экспериментальных приемов и создать таким образом фундамент, очень полезный для усвоения последующего материала. Этот путь представляется целесообразным еще и потому, что многие из описанных в первом разделе калориметров и деталей эксперимента могут быть использованы иногда с некоторыми изменениями в других областях термохимии. [c.4]

То обстоятельство, что эта реакция не только в стандартных, но и в любых других условиях неосуществима, не имеет никакого значения, так как величины энтальпий образования являются только промежуточными при вычислении энтальпий химических реакций. [c.59]

В данной главе будут рассмотрены только энтальпии химических реакций в жидкой среде. Энтальпии же растворения (хотя [c.170]

Интересной областью термохимии, возникшей в самые последние годы, является измерение энтальпий процессов, в которых в качестве жидкого реагента используют расплавленные металлы. Известно несколько работ, в которых в качестве одного из реагентов фигурирует жидкое олово появилась работа и с использованием жидкого алюминия. Эти работы интересны прежде всего тем, что они являются примерами проведения не только самой химической реакции (как, например, при сжигании веществ в калориметрической бомбе), а и всего термохимического измерения при температуре, значительно отличающейся от комнатной. Так, при работе с жидким оловом температура измерений лежит около 250°, а в случае жидкого алюминия достигает 800° С. Вследствие такой необычно высокой температуры проведения измерений энтальпий химических реакций создаются дополнительные методические трудности, однако несомненное достоинство работ с расплавленными металлами — это дальнейшее расширение круга процессов и веществ, подвергаемых термохимическим исследованиям. Чаще всего этим методом измеряют энтальпии реакций с расплавленными металлами интерметаллических соединений, рассчитывая затем из результатов измерений их энтальпии образования. Этот метод позволяет получать одни из [наиболее точных величин энтальпий образования интерметаллических соединений. [c.176]

Порядок расчета разности энтальпий химической реакции рассмотрим на примере обобщенного процесса [c.183]

Члены выражения, не содержащие интегралов, группируясь, дадут разность энтальпий химической реакции при стандартных условиях АЯ°, а члены, содержащие интегралы, можно объединить общим выражением [c.185]

Член кс, называемый энтальпией химической реакции, определим теперь следующим образом [c.156]

Энтальпия химической реакции Попытаемся [c.162]

Следовательно, в общем случае изменение энтальпии химической реакции (не обязательно происходящей при постоянном давлении) можно представить в виде [c.65]

Изменение энтальпии в результате химической реакции реагентов в их естественном состоянии при 25 °С и 1 атм до продуктов также в их естественном состоянии при 25 С и 1 атм называется стандартной теплотой реакции при 25 С. Хотя стандартные теплоты реакции для всех возможных реакций не приводятся, изменение энергии при реакции может быть вычислено, если стандартная теплота образования или стандартная теплота сгорания известна для каждого отдельного исходного вещества и продукта реакции. [c.62]

Рис. 3. Изменение энтальпии при химической реакции

В условиях входа космических аппаратов в атмосферу при гиперзвуковых скоростях абляция материалов является одним из способов уменьшения высоких тепловых потоков. При использовании таких материалов, как тефлон, твердое вещество сублимирует в окружающую среду с очень высокой энтальпией, и пограничный слой в этом случае подобен слою, образующемуся при охлаждении испарением с одновременно протекающей химической реакцией. Армированные пластики, например фенольная смола, армированная найлоном или вспененным полиуретаном, в этих условиях обугливаются. Обуглившийся слой образуется в процессе деполимеризации с выделением таких газов, как метан и водород. [c.370]

В настоящее время в расчетах тепловые эффекты не используются и в справочной литературе приводятся данные только по разностям энтальпий. Изменения энтальпий системы при совершении химической реакции в ней рассчитывают следующим образом стандартные разности энтальпий начальных продуктов учитывают со знаками минус, а конечных продуктов реакции — со знаком плюс. Например, чтобы определить разность энтальпий реакции сгорания ацетилена, по справочным данным находим [c.257]

Если необходимо вычислить разность энтальпий какой-нибудь химической реакции при условиях, отличающихся от стандартных, то тогда надо учесть зависимость разности энтальпий от температуры. Это можно сделать по следующим уравнениям для газообразных веществ [c.257]

Это уравнение носит название изобара химических реакций и устанавливает связь между температурой и производной константы равновесия, знак которой будет определяться знаком разности энтальпий АЯ, т. е. оно будет различным для экзо- и эндотермических реакций. Так, известно, что двухатомные газы диссоциируют в условиях высоких температур [c.274]

Большинство соединений образуется из элементов с выделением теплоты и соответственно табличные величины стандартных теплот образования отрицательны и лишь для немногих эндотермических соединений, например N0 (A/"gj), — положительны. Стандартная теплота сгорания представляет собой изменение энтальпии при реакции данного вещества с элементарным кислородом, причем исходные веш,ества и продукты реакций должны быть взяты при стандартных условиях. Стандартная теплота какой-либо реакции может быть определена с помощью ряда таких реакций образования и сгорания, которые бы в сумме составили изучаемую реакцию. Стандартные эффекты реакций представляют собой изменение энтальпии реагентов в результате химической реакции до продуктов реакции в стандартных условиях. Обычно теплоты образования известны для неорганических соединений, а теплоты сгорания для органических. При расчете двигателей внутреннего сгорания воздушно-реактивных двигателей используют теплотворность то лива. [c.196]

Рассмотренные выше обобщения формулы Ньютона на случая теплоотдачи в условиях движения газа с большой скоростью позволяют при расчете тепловых потоков непосредственно учесть только две особенности этого процесса разогрев газа в пограничном слое и изменение его полной энтальпии из-за химических реакций. Остальные особенности учитываются при оценке коэффициента теплоотдачи. [c.383]

Для того чтобы тело производило работу, его состояние должно изменяться. Однако процесс изменения состояния однородного тела, находящегося во внешней среде с постоянными р и Т, может происходить только в том случае, если его давление и температура не равны р, Т, т. е. если тело не находится в равновесии с окружающей средой. (В более сложных системах с химическими реакциями или фазовыми превращениями состояние системы может изменяться и при неизменных р и Т, равных р и Т. ) Таким образом, в общем случае следует исходить из того, что равновесия между телом и окружающей средой может и не быть, т. е. температура и давление тела не равны температуре и давлению среды Т Т, р ф р, г энтальпия и энтропия тела в начальном и конечном состояниях имеют вполне определенные значения. [c.81]

Исследования показывают, что в значительной области у обтекаемой поверхности при наличии химических реакций величины скорости, концентрации, температуры и энтальпии уменьшаются с увеличением интенсивности вдува (рУ)вд. Влияние вдува на коэффициент восстановления г = (Г,. — Гг )/(То — [c.469]

Это объясняется тем, что в этих расчетах используется всегда лишь разность энтальпий и энтропии, относящихся к одному и тому же веществу. При расчетах процессов, связанных с протеканием химических реакций, выбор указанных констант не может быть произвольным. Этот вопрос подробно освещен в гл. 11. [c.50]

Количество теплоты, термодинамический потенциал (внутренняя энергия, энтальпия, изохронно-изотермический потенциал), теплота фазового превращения, теплота химической реакции калория (межд.) кал са1 4,1868 Дж (точно) [c.101]

Возможность и направление процесса фазового перехода определяются уровнем термодинамического потенциала G данной системы, который действует при протекании всех процессов, включая химические реакции. Потенциал G называют изобарно-изотермическим. В литературе встречаются и другие названия свободная энтальпия Z, свободная энергия F, потенциал Гиббса G. [c.147]

В тех случаях, когда наряду с химическими реакциями происходят и фазовые превращения, энтальпия должна учитывать и теплоту фазовых переходов. [c.351]

Последнее уравнение будет справедливо и в случае химических превращений, если вместо энтальпий tj и i в него ввести энтальпии /г,-и h, определяемые соответственно уравнениями (15-2) и (15-3). Тогда для случая химических реакций уравнение энергии можно записать в следующем виде [c.354]

Замена в законе Ньютона—Рихмана температур энтальпиями позволяет учесть основное влияние химических реакций на процесс теплоотдачи. При использовании уравнения (15-10) значения коэффициентов теплоотдачи в первом приближении можно брать из формул для течений без химических реакций. Конечно, при наличии химических превращений могут измениться и значения коэффициентов теплоотдачи, так как соответственно изменяются поля температур, скорости и концентраций, однако Влияние последних. факторов не столь значительно, как влияние тепловых эффектов реакций. Уравнение (15-10), по-видимому, дает наилучшие результаты, когда выполняются какие-либо из трех ранее отмеченных частных случаев. [c.357]

Иначе обстоит дело с энергией упругих микроискажений кристаллической решетки, вызванных пластической деформацией тела. Накопленная в результате пластической деформации кристалла энергия упругих искажений решетки превращается в тепло при нагреве выше температуры рекристаллизации и оценивается калориметрическим методом [16]. Количество отведенной теплоты равно изменению энтальпии, так как процесс протекает в изобарных условиях. Поскольку химические реакции обычно идут также в изобарных условиях, термодинамической функцией (мерой максимальной полезной работы химической реакции) здесь является свободная энтальпия — изобарно-изотермический потенциал (термодинамический потенциал). Так как энтропийный член в данном случае пренебрежимо мал, деформационный сдвиг равновесного потенциала может быть вычислен по величине изменения энтальпии, запасенной вследствие пластической деформации тела. [c.24]

Чтобы вычислить изменение энтальпии ДЯ , для простой химической реакции, протекающей при температуре 25 °С, запишем следующее соотношение [c.113]

Если в электрохимической системе химическая реакция совершается обратимо и изотермически, то изменение свободной энергии системы в ходе процесса характеризуется при постоянном давлении и температуре величиной Изменение свободной энергии (свободной энтальпии) данной реакции равно максимально полезной ее работе ах - Работа определяется произведением фактора интенсивности (для электрохимических 60 [c.60]

В тексте как первого, так и второго разделов книги неоднократно указывалось, что реальные условия протекания химических реакций в калориметре очень часто значительно отличаются от условий, принятых за стандартные для измерения энтальпий химических реакций. Особенно подробно этот вопрос рассмотрен в первой главе на примере реакций сгорания органических веществ состава СаНьОс в калориметрической бомбе. [c.403]

Количество теплоты, внутренняя энергия иао-хорно-изотермический потенциал (свободная энергия Гельмгольца), изобарноизотермический цотенциал (свободная энергия Гиббса), энтальпия Удельная теплота (фа-j зового превращения, химической реакции) [c.13]

Сочетание высокой интенсивности теплообмена с чрезвычайно развитой внутрипоровой поверхностью, обладающей необходимыми каталитическими свойствами, обеспечивает благоприятные условия для быстрого протекания химической реакции в потоке внутри нагреваемой проницаемой структуры. Применение химически реагирующих охладителей позволяет существенно повысить их тепловоспринимающую способность вследствие теплового эффекта эндотермической реакции. Выполненные оценки показали, что наилучшими свойствами для таких целей обладает аммиак, причем наиболее важными из них являются следующие высокая теплоемкость и энтальпия диссоциации довольно высокая скорость разложения в определенном диапазоне температур. В результате реакции образуются только газообразные продукты, которые не вызывают химической эрозии материала каркаса. Получающаяся в ходе диссоциации [c.63]

Формула (9.18) отражает одну из основных особенностей теплообмена химически реагирующей газовой смеси в явном виде. Из формулы видно, что теплота, переданная в процессе теплоотдачи, определяется разностью полных энтальпий, от вывод можно истолковать следующим образом. Если частица инертного теплоносителя с температурой Tf достигла стенки с температурой то переданная стенке теплота определяется разностью энтальпий, которая пропорциональна разности температур. В химически реагирующем газе изменение температуры частицы означает не только измененне ее энтальпии. Из-за изменения условии химического равновесия в частице произойдут химические реакции с поглощением или выделением теплоты. Переданная частицей теплота определится изменением ее энтальпии и тепловым эффектом химической реакции, т. е, изменением полной энтальпии. [c.364]

Примечание. В джоулях также выражаются термодинамический потенциал (энтальпия, изохорно-изо-термический потенциал, изобарно-изотермический потенциал), теплота фазового превращения, теплота химической реакции. [c.12]

Количество теплоты, термодинамический (тотенциал (внутренняя энергия, энтальпия, изохорно-изотермический потенциал), теплота фазового превращения, теплота химической реакции Поглощенная доза излучения Эквивалентная доза излучения, показатель эквивалентной дозы [c.26]

Выше выписаны наиболее распространенные критерии подобия. Если, в частности, явно ввести теплоты химических реакций, то при приведении системы уравнений к безразмерному виду появится второй критерий Дамкеллера Dam / = qjl pQ Т ), равный отношению характерной теплоты /-Й реакции к характерной термодинамической энтальпии. [c.190]

Уравнение (10.3) есть результат применения первого закона термодинамики к химической реакции при р, 7 =сопз1. Одновременно это уравнение выражает закон Гесса — тепловой эффект реакции не зависит от пути перехода действительно, изменение энтальпии — параметра состояния — определяется только ее значениями в начальном и конечном состояниях. Например, тепловые эффекты реакций горения углерода в одну стадию (С СОг) и в две стадии (С СО- -СОг) равны между собой. [c.238]

Для химической реакции 1Л1-)-И2 2=газ з+гаИ4 определяют не элементарное изменение dG, а конечное приращение изобарного потенциала AG = Gn—б и аналогично тому, как это делалось для энтальпии реакции АН [см. формулу (10.6)]. По уравнению (10.30) имеем [c.249]

В настоящее время теплообмен при обтекании тела потоком с химическими реакциями находится в стадии изучения. Исследовались в основном paiBHOBe Hbie течения диссоциирующего газа при химически не активной (не каталитической) поверхности стенки. Расчетно-теоретические исследования показывают, что коэффициенты теплоотдачи с уче-том переменности физических свойств могут отличаться от а при постоянных свойствах в случае ламинарного пограничного слоя на пластине на величину до 30%, турбулентного — до 50%. В обоих случаях а вычисляется по уравнению (15-10) Отмечаемая разница тем значительнее, чем больше отличаются от единицы отношения энтальпий ho/h или плотностей рс/ро- [c.357]

Как видно из приведенной схемы (рис. 1), тепловой поток д = = (а/С ) (/ —/, ) обычно относится к неразрушаемой горячей стенке (с температурой Д ) с бесконечно большой каталитической активностью (константа химических реакций на поверхности - оэ) а/С — коэффициент теплообмена J — разность энтальпий. [c.90]

Накопленная в результате пластической деформации кристалла энергия упругих искажений решетки превращается в тепло при нагреве выше температуры рекристаллизации и оценивается калориметрическим методом [14]. Количество отведенной теплоты равно изменению энтальпии, так как процесс протекает в изобарных условиях. Поскольку химические реакции обычно идут также в изобарных условиях, термодинамической функцией (мерой максимальной полезной работы химической реакции) здесь является свободная энтальпия — изобарно-изотермический потенциал (термодинамический потенциал). Так как энтропийный член в данном случае пренебрежимо малТ дёфбрмационный" сдвиг [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...