Например: N2 + 3 H2 → 2 NH3 – 91,88 кДж
В термодинамике положительными считаются тепловые эффекты эндотермических реакций (при этом система получает тепло из окружающей среды) и отрицательными тепловые эффекты экзотермических реакций (система отдает тепло окружающей среде).
Существует и термохимическая система измерения тепловых эффектов, в которой положительными считаются тепловые эффекты экзотермических реакций, а отрицательными эндотермических. В этом случае знак теплового эффекта определяется с точки зрения наблюдателя находящегося вне системы.
Термохимические уравнения могут складываться, вычитаться, умножаться и делиться как уравнения алгебраические. Это позволяет решать многие важные задачи вычисления тепловых эффектов различных реакций без их практического проведения. Притакого рода расчетах широко используются следствия из закона Гесса. Три наиболее часто применяющихся следствия приведены ниже:
1. Энтальпия реакции равна разности сумм энтальпий образования продуктов реакции и исходных веществ.
|
|
ΔH = ΣΔH обр.конечн. – ΣΔH обр.нач.
2. Энтальпия реакции равна разности сумм энтальпий сгорания исходных веществ и продуктов реакции.
ΔH = ΣΔH сгор.нач. – ΣΔH сгор.конечн.
3. Энтальпия реакции образования вещества равна энтальпии реакции разложения его до исходных веществ с обратным знаком.
ΔH обр. = –ΔH раз.
Химической кинетикой называют учение о скорости химических реакций и зависимости ее от различных условий — природы и концентрации реагирующих веществ, температуры, присутствия катализаторов и других факторов.
Различают гомогенные реакции (протекающие в гомогенных системах) и гетерогенные реакции (протекающие в гетерогенных системах). Гомогенные системы состоят только из одной фазы, а гетерогенные — из нескольких фаз.
Фазой называют группу однородных частей системы, обладающих одинаковым химическим составом и одинаковыми свойствами, но отграниченных от остальных частей системы поверхностью раздела.
Примером гомогенной реакции служит взаимодействие растворов серной кислоты и гидроксида натрия, образующих при сливании одну фазу (жидкую).
2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O |
Растворение цинка в соляной кислоте представляет собой гетерогенную реакцию, так как протекает в двухфазной системе, в которой одна фаза — твердая (цинк), а другая — жидкая (кислота).
Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2↑
Гомогенные реакции протекают во всем объеме системы, гетерогенные —только на поверхности раздела фаз, где соприкасаются друг с другом реагирующие вещества.
Скоростью гомогенной реакции по веществу B называется величина изменения конценцентрации этого вещества в единицу времени. При возрастании концентрации вещества B:
|
|
v(B) = dC(B)/dt,
при уменьшении концентрации вещества B:
v(B) = - dC(B)/dt
В общем случае:
Средней скоростью реакции называют отношение изменения концентрации вещества B к интервалу времени, за который это изменения произошло:
Размерность скорости:
[v(B) = моль/л · с ]