Тепловые эффекты химических реакций. Основы термохимии

Раздел термодинамики, изучающий тепловые эффекты химических реакций называется термохимией. При протекании любых химических реакций происходит разрыв химических связей между атомами в молекулах одних веществ и образование химических связей между атомами в молекулах других веществ. Разрыв химических связей связан с затратами энергии, а образование новых химических связей приводит к выделению энергии. Суммы энергий всех разорванных и всех образованных связей не являются равными, поэтому все реакции проходят либо с выделением, либо с поглощением энергии. Энергия может выделяться или поглощаться в виде звуковых волн, света, работы расширения или сжатия и т.п. В большинстве случаев энергия химической реакции выделяется или поглощается в виде тепла.

Тепловой эффект химической реакции.

Количество теплоты, которое выделяется или поглощается при протекании химической реакции, называется тепловым эффектом реакции.

Тепловой эффект реакции, протекающей в условиях постоянства давления и постоянства температуры (р = const, T = const), равен изменению энтальпии системы ∆Н.

Тепловой эффект химической реакции обозначается символами Q или ΔH, причем их значения равны по величине, но противоположны по знаку:

+Q = –ΔH.

Реакции, протекающие с выделением теплоты в окружающую среду, называются экзотермическими.

Они характеризуются положительным тепловым эффектом (Q>0), и, соответственно, уменьшением энтальпии (теплосодержания) системы (ΔH<0).

Реакции, протекающие с поглощением теплоты из окружающей среды, т.е. с отрицательным тепловым эффектом (Q<0), и приводящие к росту энтальпии (теплосодержания системы) (ΔH>0), называются эндотермическими.

Тепловой эффект реакций можно измерить с помощью специальных приборов – калориметров. В качестве основной единицы измерения теплоты в системе СИ установлен джоуль. В качестве единицы измерения теплоты ранее использовалась также калория, равная 4,184 Дж.