Вычисление тепловых эффектов химической реакции

(следствия закона Гесса)

Согласно закону Гесса тепловой эффект химического процесса не зависит от того какими путями, через какие промежуточные стадии получены продукты, а зависит лишь от начального и конечного состояний химических превращений.

Стандартный тепловой эффект ΔН реакции при 298 К

Пример. Вычислить ΔН реакции 2CaF_{2 г} + SiO_{2 т =} 2 СаО_т + SiF_{4 г} при температуре 298 К.

Решение:

Согласно следствию из закона Гесса тепловой эффект химической реакции равен разности суммы произведений теплот образования продуктов реакции на соответствующие стехиометрические коэффициенты и суммы произведений теплот образований исходных веществ на соответствующие стехиометрические коэффициенты.

, (18)

где ΔНi – энтальпии образования продуктов реакции;

аi – стехиометрические коэффициенты продуктов реакции;

ΔНj– энтальпии образования исходных веществ;

bj - стехиометрические коэффициенты исходных веществ.

1)Для определения теплового эффекта приведенной выше реакции при температуре 298 К используем следующее уравнение

ΔН _{(химической реакции)} = а_i ΔН _i – b_j ΔН _j.

Находим составляющие этого уравнения. Сначала по справочнику [3] для всех веществ, участвующих в реакции, определяем стандартные энтальпии образования ΔН , кДж/моль:

= -1214; = - 859;

= - 635; = -1548.

2) Далее вычисляем сумму произведений величин ΔН продуктов реакции на соответствующие значения стехиометрических коэффициентов:

2 + = 2×(-635) + 1×(-1548) = -2818 кДж.

3) Аналогичный расчет проводим для исходных веществ:

ΔН _{(исходных веществ)} = -3287 кДж.

4) Рассчитываем стандартный тепловой эффект химической реакции при Т = 298 К:

ΔН = (-2818) - (-3287) = 469кДж.