Закон Гесса и важнейшие следствия из него

Тепловой эффект реакции - теплота, сопровождающая данную реак­цию и отнесенная к определенному количеству вещества. Величина теплового эффекта реакции зависит от условий ее проведения и состояния веществ. вступающих в реакцию (реагентов), и веществ, образующихся в результате реакции (продуктов реакции).

Впервые основное свойство тепловых эффектов реакции, проводимых при постоянном объеме или при постоянном давлении, было сформулировано в 1840 г. Г.И. Гессом.

Закон Гесса утверждает: тепловой эффект реакции не зависит от промежуточных стадий, а определяется лишь начальными и конечными состояниями ве­ществ, если единственной работой является работа расширения, и объем (или давление) в ходе реакции остается неизменным. Таким образом, если возможно проведение реакций несколькими спо­собами, то при совпадении состояний реагентов и продуктов реакции тепло­вой эффект ее должен быть одним и тем же.

Из закона Гесса вытекают два важнейших следствия:

1) тепловой эффект реакции равен сумме теплот образования про­стых веществ продуктов реакции за вычетом суммы теплот об­разовании из простых веществ исходных соединении;

2) тепловой эффект реакции равен сумме теплит сгорания исход­ных соединении за вычетом суммы теплот сгорания продуктов реакции.

(Далее можно привести пример как с использованием закона Гесса вычислить тепловой эффект какой-нибудь реакции).

Формулу расчета тепловых эффектов реакций по первому следствию из закона Гесса можно представить следующим образом:

Общая формула для расчета тепловых эффектов по второму следст­вию из закона Гесса имеет следующий вид

Второе следствие из закона Гесса наиболее широко используется для расчета тепловых реакций с участием органических соединений, так как зна­чительно легче определять их теплоты сгорания в кислороде, чем теплоты образования из элементов.

Данные, используемые для расчетов по закону Гесса тепловых эффек­тов, как правило, приводятся в справочниках. Банки данных для справочников создаются усилиями многих исследователей, работающих в разных странах. При проведении термохимических исследований могут применяться различ­ные методы. Более того, условия работы могут быть разными. В зависимости от климатических условий измерения могут проводиться при разных темпера­турах. Полученные таким путем результаты окажутся бесполезными, так как нарушается одно из основных 'требований: состояния соединений, вступающих в реакцию, и продуктов реакции должны совпадать.

В связи с этим химики многих стран, входящие в Международный Со­ки но чистой и прикладной химии (International Union of Pure and Applied Chemislry. сокращенно ILTAC). пришли к соглашению об условиях, к кото­рым следует относить термохимические дачные. Они получили название стандартных термохимических условий

1. Все данные относятся к одной температуре: 25°С, или 298К.

2. Давление вступающих в реакцию веществ и продуктов реакции составляет 1 атм.

3. Вещества находятся в наиболее устойчивом при указанной тем­пературе и давлении агрегатном состоянии (или наиболее устой­чивой кристаллической модификации).

4. Все вещества (и вступающие в реакцию, и получаемые в данной реакции) должны быть в чистом виде.