Причини виникнення теплових ефектів
Хімічні перетворення - це руйнування хімічних зв'язків між атомами у вихідних речовинах та утворення нових зв'язків у продуктах реакції. Енергії хімічних зв'язків у вихідних речовинах та продуктах неоднакові. Різниця енергій виділяється або поглинається у вигляді теплоти - тепловий ефект хімічної реакції. На тепловий ефект реакції впливають також зміна енергії міжмолекулярної взаємодії та інші чинники.
Термохімічні рівняння
Термохімічні рівняння - рівняння хімічних реакцій у яких зазначено тепловий ефект. Значення теплового ефекту відносять до того числа молів вихідних речовин та продуктів реакції, яке відповідає стехіометричним коефіцієнтам.
В термохімічних рівняннях зазначають агрегатний стан речовин:
- г - газоподібний,
- р - рідкий,
- к - кристалічний,
- т - твердий,
- інші.
Якщо вони не зазначені, то теплові ефекти вказані для стандартних умов:
- температура 298,15K (25°C),
- парціальний тиск газоподібних речовин 101 325 Па (1 атм),
- концентрація речовин 1 моль/л (для розчинів).
Наприклад для рівняння:
H2(г.) + Cl2(г.) = 2HCl(г.), ΔH0298 = -183,6 кДж.
Тепловий ефект наводиться для 1 моль газоподібного водню, 1 моль газоподібного хлору та 2 моль газоподібного хлороводню за стандартних умов. Реакція екзотермічна, оскільки ΔH < 0.
Способи розрахунку теплових ефектів
Розрахунок теплових ефектів хімічної реакції розраховують використовуючи наслідок закону Гесса:
- Тепловий ефект хімічної реакції дорівнює різниці між сумою теплот утворення продуктів реакції та сумою теплот утворення вихідних речовин з урахуванням числа молів цих речовин.
Для знаходження теплових ефектів реакцій, що відбуваються за участю органічних речовин використовують теплоти їх згорання, які відносно легко можна визначити експериментально.
- Теплотою згорання називають тепловий ефект реакції згорання одного моля речовини в надлишку кисню.
ΣΔHx = ΣΔHзгор(вих.) - ΣΔHзгор(прод.)
Теплоти утворення та теплоти згорання речовин - табличні значення, їх величини можна знайти у відповідних довідниках.
