Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

На топлинен ефект на вещество




Важни понятия на химичната термодинамика е топлинен ефект на материята.

The топлинен ефект на вещество, наречено енталпията на реакция образуване на един мол вещество от прости вещества при стандартни условия.

Стандартните химически термодинамиката, при следните условия: температура 298 К (25 ° С), под налягане от 101325 Ра, концентрацията (ако реакцията се провежда в разтвор) 1 М.

Определението предполага, че енталпия на образуване на прости вещества се приема за нула. Ако просто вещество има няколко алотропна модификации, тя се приема за нула енталпията на образуване на най-стабилната при стандартни условия. Например, енталпията на образуване на графит и кислород O 2 са равни на нула, енталпията на образуване на диамант и озон не са равни на нула.

Енталпията на образуване на веществото има няколко наименования. Най-често в обозначението на вътрешния химическата литература - DH F (B), където B - съединение с формула. IUPAC препоръчва символ D е Н (В), който вече се използва в много учебници.

Забележка. Трябва да се разбере, че понятията за химичната термодинамика, "стандартни условия" и "стандартно състояние". Това е подобно, но различни концепции. Стандартните условия - е 298 K (25 ° C) 101 325 Pa и 1 М. Standard състояние - състояние, при 101 325 Pa и 1 М, но по някаква постоянна температура.

Пример 1. Реакцията на 9,0 грама от алуминий и кислород се освобождава 279.7 кДж на топлина. Определяне на енталпия на образуване на алуминиев оксид.

Solution. 1) Добави уравнението на реакцията на образуване на алуминиев оксид от прости вещества и моларната маса на алуминий:

2AL + 3/2 O 2 = Al 2 O 3; M (Al) = 27 гр / мол

2) Виж количеството Al 3 се формира от 9 г алуминиев за пропорции:

2 · 27 грам от алуминий формира един мол Al 2 O 3

на 9,0 грама х

х = 1/6 мол

3) Да се ​​намери количеството топлина, отделяща се при формирането на един мол от алуминиев оксид на пропорциите:

образуването на 1/6 мол Al отпуснати 2 O 3 279,7 кДж

1 х

х = 279.7 · 6 = 1678.2 кДж

Получената стойност е енталпията на образуване на алуминиев оксид, но с отрицателен знак, защото екзотермична реакция: Така че D е Н ° (Al 2 O 3) = -1,678.2 кДж / мол.

Пример 2 Колко топлина се освобождава по време на изгарянето на 1 m3 на водород (обем, измерени при STP) за образуване на течна вода?

Solution. 1) Добави уравнението на изгаряне на водород, моларното количество водород, и енталпията на образуване на вода:

Н + 2 1/2 O 2 + H 2 O (G); V (Н 2) = 22.4 л / мол; D е Н ° 2О) = 2853 кДж / мол

2) от реакционната уравнението, че образуването на един мол консумирана вода 22.4 литра водород, и по този начин разпределени 285.3 кДж на топлина. За решаване на проблема съставляват част:



чрез изгаряне 22.4 литра на H 2 освободен 285.5 кДж

1000 л х

х = 12745.5 кДж

По този начин, при изгарянето на 1 m3 от водород генерира топлина количество 12745,5 кДж.

4. термохимични уравнения и изчисления

Уравнението на реакцията, която съдържа енталпията, наречен термохимична уравнение. Стойността на енталпията показва отдясно на уравнението на реакцията, разделени с запетая. Той предвижда стандартни условия, означен DH ° и изразена в кДж. Думата "мол" в мерната единица на енталпията на реакция не трябва да бъде, тъй като тя (енталпията на реакция) се отнася до размера на вещества, които са посочени в реакция уравнение. Ако сумата ще бъде различен, и стойностите на енталпията ще бъдат различни, например:

6 (ж) + 15 O 2 (G) = 12SO 2 (г) + 6Н (G); DH ° = -6535,4 кДж

С 6 Н 6 (ж) + 7,5O 2 (г) = 6SO 2 (г) + 3H (G); DH ° = -3267,7 кДж

индекс Letter обозначава съвкупното състояние на материята: да - кристална, хм - аморфен, w - течност, г - газообразен, стр - разтворен. Обърнете внимание на състоянието на агрегация е много важно, тъй като енталпията на същата реакция варира в зависимост от съвкупното състояние, в което са реагентите и реакционните продукти.

На термохимични уравнения могат да добавят, изваждане, умножение и се разделят; с подходящи действия по енталпия.

Термохимична изчисления се извършват на основния закон на термохимия, която е създадена от руския химик GI Хес (1840). В съвременната терминология, този закон е формулиран, както следва:

Енталпията на реакцията зависи от характера и състоянието на изходните материали и продукти, но не зависи от пътя и скоростта на механизма за реакция.

Това право следва:

Енталпията на реакцията е сумата от енталпии на образуване на продуктите минус сумата от енталпии на образуване на реагенти на базата на стехиометрични съотношения.

Това е следствие от математическа форма на уравнението е писано:

DH ° = S (D F N ° продължение) ∙ N - S (D е Н ° круша) N

В допълнение към основния закон, е необходимо да се има предвид закона (или постулат, тъй като е очевидно) Лавоазие - Лаплас.

Енталпията на разлагане на сложни вещества в проста еднаква, но противоположна по знак на енталпията на неговото формиране от същите прости вещества; енталпия на предна и задна реакции са равни, но противоположни по знак.

Пример 3: Определяне на енталпия на реакция на вар охлаждане и изчисли колко топлина се генерира в получаването на един тон вар.

Solution. 1) Напишете уравнението на реакцията и пишат от поглед нагоре таблици на енталпията на образуване на вещества:

реакция СаО (К) + Н 2О (G) = Са (ОН) 2 (К)
D е Н °, кДж / мол -635.5 -285.3 -986.6

2) Според разследването на Хес право изчисли енталпията на реакция:

DH ° = -986,6 - (-635,5 - 285,3) = -986,6 + 920,8 = -65,8 кДж

3) Въз основа на моларната маса на калциев хидроксид (74 г / мол), допълва се и решаване на пропорции:

при получаване на 74 г Ca (OH) 2 се разпределя 65,8 кДж

106 гр х

х = 88 919 кДж

По този начин, енталпията на реакцията е -65.8 кДж и количеството топлина, която се отделя при получаване на милион тона CaO е 88 919 кДж.

Пример 4. Въз основа на енталпията на реакцията:

3SaO (К) + Р 5 (к) = около 3 (РО 4) 2 (а); DH ° = -739,0 кДж

и енталпията на образуване на СаО (-635,5 кДж / мол) и Р 5 (-1,492.0 кДж / мол), определяне на енталпията на образуването на калциев ортофосфат.

Solution. Ние посочи желаната стойност х и го намери в рамките на разследването на закона на Хес:

X = -739,0 - [(-635.5) + 3 · (-1,492.0)]

-739.0 = X - (-1,906.5 - 1492.0)

х = -4,136.5

Полученият брой е енталпията на образуването на калциев ортофосфат:

D е Н ° (CA 3 (PO 4) 2) = -4,136.5 кДж / мол

Пример 5. топлинен ефект на графит, диамант е почти невъзможно да се определи, тъй като Този процес се извършва при свръхвисоки натиск. Определяне на тази стойност, основана на енталпии на реакции:

1) С (графит) + = O 2 CO 2 (д); 1 ° DH = -393,5 кДж

2) С (Almaz) + = O 2 CO 2 (д); 2 ° DH = -395,4 кДж

Solution. От термохимични уравнения могат да бъдат направени алгебрични операции. Изваждайки второто уравнение от първи, получаваме:

C (графит) - C (Алмаз) + O 2 - Около 2 = CO 2 - CO 2; DH ° = DH ° 1-2 ° DH = -1,9 кДж / мол

C (графит) = C (Almaz); DH ° = -1,9 кДж / мол.

Получената стойност се нарича енталпия на фазовия преход на графит в диамант.

На енталпиите на химичните реакции са зависи от температурата, но тази зависимост е малък, така че можете да използвате стандартните енталпиите на формиране дори когато условията на процеса се различават от стандарта.





; Дата: 12.16.2014; ; Прегледи: 1888 Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 66.102.9.24
Page генерирана за: 0.049 сек.