Математический закон гесса

Закон гесса

Энтальпии многих реакций не поддаются экспериментальному определению по той причине, что эти реакции невозможно провести в лабораторных условиях. получим

Полученный результат показывает, что стандартную молярную энтальпию для стадии B2 можно вычислить, зная стандартные молярные энтальпии образования реагентов и продуктов. Стандартная молярная энтальпия образования всякого свободного элемента по определению равна нулю, и, следовательно, в приведенное выше выражение не требуется включать стандартную молярную энтальпию образования кислорода.

Аналогичное соотношение можно вывести для любой химической реакции. Если обозначить символом ΔH°т стандартную молярную энтальпию произвольной реакции, то в общем виде можно записать

(Греческая буква S (сигма) означает математическую операцию суммирования. В суммах, входящих в уравнение (12), должно учитываться такое число молей каждого реагента и продукта, которое соответствует стехиометрическому (сбалансированному) уравнению, описывающему рассматриваемую реакцию.)

Уравнение (12) представляет собой наиболее употребительную математическую формулировку закона Гесса.

Энтальпийные диаграммы

Сведения, с которыми мы имели дело в рассмотренном выше примере, могут быть представлены в графической форме с помощью энтальпийной диаграммы (рис. 5.10). Верхний уровень на этой диаграмме называется исходным уровнем. Он соответствует значению энтальпии Н° = 0 и условно изображает свободные элементы в их стандартных состояниях. Для эндотермических реакций исходный уровень оказывается расположенным в нижней части диаграммы.

Математический закон гесса

Энтальпии многих реакций не поддаются экспериментальному определению по той причине, что эти реакции невозможно провести в лабораторных условиях. Например, в лабораторных условиях нельзя определить энтальпию образования этанола, поскольку его невозможно синтезировать из углерода, водорода и кислорода. Энтальпии подобных реакций могут быть вычислены по известным энтальпиям других реакций с помощью одного из следствий первого закона термодинамики. Это следствие называется законом аддитивности теплот реакций или законом Гесса. Закон Гесса утверждает, что если какое-либо превращение может быть осуществлено несколькими разными путями, то результирующее изменение энтальпии одинаково для любого пути.

Это означает, что если какую-либо реакцию теоретически представить в виде нескольких последовательных стадий, то изменение энтальпии для полной реакции должно быть равно сумме изменений энтальпии на каждой стадии (рис. 5.9).

Рассмотрим в качестве примера реакцию горения графита. Ниже указаны два возможных пути осуществления этой реакции.

Окончательный результат реакции одинаков для каждого из двух путей ее проведения: один моль графита соединяется с одним молем кислорода с образованием одного моля диоксида углерода. Согласно закону Гесса, можно записать

Путь А, в сущности, представляет собой образование диоксида углерода из свободных элементов в их стандартных состояниях. Это означает, что

Точно так же стадия представляет собой образование моноксида углерода из свободных элементов в их стандартных состояниях. Следовательно,

Подставив эти стандартные молярные энтальпии образования в уравнение (11),

Рис. 5.9. Иллюстрация к закону Гесса.

Преобразуя это уравнение, находим

Полученный результат показывает, что стандартную молярную энтальпию для стадии можно вычислить, зная стандартные молярные энтальпии образования реагентов и продуктов. Стандартная молярная энтальпия образования всякого свободного элемента по определению равна нулю, и, следовательно, в приведенное выше выражение не требуется включать стандартную молярную энтальпию образования кислорода.

Аналогичное соотношение можно вывести для любой химической реакции. Если обозначить символом стандартную молярную энтальпию произвольной реакции, то в общем виде можно записать

(Греческая буква (сигма) означает математическую операцию суммирования. В суммах, входящих в уравнение (12), должно учитываться такое число молей каждого реагента и продукта, которое соответствует стехиометрическому (сбалансированному) уравнению, описывающему рассматриваемую реакцию.)

Вычислим стандартную молярную энтальпию образования моноксида углерода по следующим данным:

Применяя закон Гесса в форме уравнения (12) ко второй реакции, лолучим

В этом уравнении Тогда

Энтальпийные диаграммы

Сведения, с которыми мы имели дело в рассмотренном выше примере, могут быть представлены в графической форме с помощью энталыгайной диаграммы (рис. 5.10). Верхний уровень на этой диаграмме называется исходным уровнем. Он соответствует значению энтальпии и условно изображает свободные элементы в их стандартных состояниях. Для эндотермических реакций исходный уровень оказывается расположенным в нижней части диаграммы.

Рис. 5.10. Энтальпийная диаграмма образования

а) Вычислим стандартную молярную энтальпию образования этанола по следующим экспериментальным данным:

б) Построим энтальпийную диаграмму горения этанола.

а) Прежде всего запишем уравнение полного сгорания этанола:

Применяя к этой реакции закон Гесса в форме уравнения (12) и учитывая, что стандартные молярные энтальпии образования свободных элементов в их стандартных состояниях равны иулю, находим

Подставляя в это уравнение заданные значения стандартных молярных энтальпий, находим

б) Энтальпийная диаграмма должна включать два пути образования продуктов сгорания этанола из входящих в него элементов в их свободных стандартных состояниях: путь А соответствует полной реакции, а путь представлению в виде двух последовательных стадий, из которых В, стадия образования из

Рис. 5.11. Энтальпийная диаграмма сгорания этанола.

свободных элементов в их стандартных состояниях, а -стадия сгорания Такое представление позволяет записать:

Отметим, что множитель «моль-1» относится к реакции именно в том виде, как она описывается рассматриваемым химическим уравнением, т. е. в данном случае к двум молям и трем молям Таким образом, множитель «моль-1» означает, что численный результат приведен в расчете на один моль рассматриваемого химического уравнения.

Снова отметим, что относится к одномолярному количеству химической реакции, указанной в ее стехиометрическом уравнении, и поэтому нет необходимости включать в этот энтальпийный символ. Однако если уравнение реакции не указано, то необходимо включать в обозначение конкретного изменения энтальпии формулу вещества, к которому относится данное изменение. Например, означает энтальпию образования одного моля из входящих в него свободных элементов в их стандартных состояниях.

Теперь можно вписать стандартные молярные энтальпии для пути А и для стадий в энтальпийную диаграмму (рис. 5.11). В результате получится полная энтальпийная диаграмма сгорания этанола.

Итак, повторим еще раз!

1. Изменение энтальпии определяется выражением

а) Если отрицательно, реакция называется экзотермической,

б) Если ДЯ положительно, реакция называется эндотермической.

2. Стандартная молярная энтальпия реакции — это изменение энтальпии на моль реакции, описываемой ее стехиометрическим уравнением, при стандартных условиях. Стандартные условия — это температура 298 К и давление 1 атм. Стандартная молярная энтальпия при 298 К имеет обозначение .

3. Стандартная молярная энтальпия образования любого свободного элемента по определению равна нулю,

4. Для большинства реакций нейтрализации сильной кислоты сильным основанием

5. Правило Трутона заключается в том, что

6. Для экспериментального определения изменений энтальпии, изменений внутренней энергии и теплоемкостей используются калориметры.

а) Калориметрическая бомба (бомбовый калориметр) используется для определения изменения внутренней энергии, которым сопровождается реакция горения.

б) Пламенный калориметр используется для определения энтальпий сгорания летучих органических жидкостей.

7. Энергия, выделяющаяся в типичном калориметрическом эксперименте, определяется выражением

а) Если теплоемкость калориметра настолько мала, что ею можно пренебречь, то в приведенном выше выражении можно не учитывать член Ссосуд.

б) При проведении точных калориметрических измерений необходимо вносить поправку в значение ДТ, учитывающую потери тепла вследствие остывания калориметра в процессе измерения.

в) При калориметрических измерениях принято проводить второй (контрольный) эксперимент с целью калибровки калориметра.

8. Энергия, необходимая человеческому организму для его жизнедеятельности, обеспечивается наличием жиров, белков и углеводов в потребляемой пище и напитках.

9. Закон Гесса об аддитивности теплот реакций утверждает, что если какое-либо превращение можно осуществить несколькими разными путями, то результирующее изменение энтальпии одинаково для любого пути, т. е. не зависит от пути реакции.

10. Наиболее употребительной формулировкой закона Гесса является термодинамическое уравнение

которое позволяет определять энтальпию химической реакции как разность суммарной энтальпии образования продуктов и суммарной энтальпии образования реагентов.

11. Сведения об изменениях энтальпии, связанных с конкретной химической реакцией, удобно представлять в графическом виде с помощью энталъпийной диаграммы.

ЗАКОН ГЕССА

Научно-технический энциклопедический словарь .

Смотреть что такое «ЗАКОН ГЕССА» в других словарях:

Закон Гесса — Закон Гесса математическое следствие первого начала термодинамики, которое формулируется следующим образом: Тепловой эффект химической реакции, проводимой в изобарно изотермических или изохорно изотермических условиях, зависит только от… … Википедия

ЗАКОН ГЕССА — основной закон термохимии, согласно которому тепловой эффект хим. реакции, протекающей в системе при постоянном объеме или постоянном давлении, не зависит от того, какие были промежуточные вещества при протекании хим. реакции, а зависит лишь от… … Большая политехническая энциклопедия

ЗАКОН ГЕССА — 1840, один из основных законов термохимии, отражающих первое начало термодинамики. Обычно он формулируется в виде положения, что энергетический эффект какой либо реакции зависит лишь от начального и конечного состояния системы, но не зависит от… … Геологическая энциклопедия

закон гесса — Hess s law *Hesssches Gesetz – тепловий ефект реакції при постійних об ємі або тиску (коли відсутня не пов язана з розширенням робота) не залежить від шляху реакції, а лише від по чаткового й кінцевого станів системи … Гірничий енциклопедичний словник

закон Гесса — закон постоянства сумм тепла … Cловарь химических синонимов I

закон постоянства сумм тепла — закон Гесса … Cловарь химических синонимов I

ГЕССА ЗАКОН — см. Закон Гесса. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия

закон — • закон Авогадро закон Бугера Ламберта Бера закон Гесса … Химические термины

Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Первый закон термодинамики. Закон Гесса

Согласно закону Гесса тепловой эффект реакции не зависит от промежуточных стадий, а определяется лишь начальным и конечным состоянием системы при условии, что давление или объем в течение всего процесса остаются неизменными. Математическая формулировка закона Гесса является непосредственным следствием первого начала термодинамики и выражается уравнениями [c.24]

Так как внутренняя энергия и энтальпия являются функциями состояния, то согласно уравнениям (62.2) и (62.3) тепловой эффект еакции не зависит от пути процесса (промежуточных стадий), а определяется только начальным и конечным состояниями системы. (т. е. состоянием исходных веществ и продуктов реакции). Это следствие первого закона термодинамики применительно к химическим процессам называется законом Гесса. Этот основной закон термохимии был установлен Гессом на базе экспериментальных исследований в 1840 г., т. е. несколько раньше, чем был сформулирован первый закон термодинамики. Комбинируя уравнения (62.2) и (62.3), получаем [c.206]

Согласно первому закону термодинамики теплота есть функция процесса. Закон Гесса утверждает, что тепловой эффект химической реакции не зависит от пути процесса. Дайте объяснение этому противоречию. [c.13]

Применим ли первый закон термодинамики и закон Гесса к биологическим системам [c.61]

Указанный закон независимости суммарной ,теплоты химической реакции от пути процесса был открыт в 1836 г., еще до установления первого закона термодинамики, русским ученым Г. И. Гессом и носит его имя. [c.57]

Принимая во внимание эту формулу, в соответствии с первым законом термодинамики (закон Гесса) [c.32]

Закон постоянства сумм теплот реакции, установленный в 1836—1840 гг. русским ученым Г. И. Гессом на основании анализа экспериментальных данных, может рассматриваться как следствие первого закона термодинамики при соблюдении первых двух указанных выше условий. [c.39]

К тому же периоду относится развитие термохимии, одним из основателей которой был Г. И. Гесс (1802—1850), профессор Горного института в Петербурге. В результате обширных экспериментальных исследований он в 1840 г. опубликовал основной закон термохимии (названный впоследствии его именем), который можно рассматривать как одно из выражений открытого позднее первого закона термодинамики применительно к химическим процессам. [c.15]

В установлении современной формы выражения первого закона термодинамики большую роль сыграли работы Г. И. Гесса (1840), Р. Майера (1842), Джоуля (1847), Гельмгольца (1847) и др. [c.187]

Выше было показано, что Qp=AH и Qv = M . Так как внутренняя энергия и и энтальпия Н — термодинамические функции, т. е. функции состояния, то их изменение не зависит от пути перехода системы из одного состояния в другое, а зависит только от начального и конечного состояний системы. Следовательно, и теплоты химических реакций АН и АУ не зависят от пути, по которому протекает реакция, а зависят только от начального и конечного состояний реагирующих веществ. Это утверждение, являющееся прямым следствием первого закона термодинамики, известно под названием закона Гесса. Из него вытекает следующее [c.12]

В 1840 г. русский академик Г. И. Гесс на основании большого числа выполненных им измерений теплот нейтрализации кислот аммиаком и щелочами нашел, что тепловой эффект реакции (Ql/ или Qp) не зависит от пути реакции, т. е. от ее промежуточных стадий, и определяется только природой и состоянием исходных веществ и продуктов реакции. Очевидно, что этот закон является прямым следствием первого закона термодинамики, так как при постоянных давлении и объеме теплота процесса определяется изменением функций состояния 1 и Н. Интересно, однако, отметить, что закон Гесса был открыт раньше, чем был ясно сформулирован и получил признание первый закон термодинамики. [c.21]

X. т. использует понятия о типах термодинамич. систем (см. Гетерогенная система. Гомогенная система. Закрытая система, Изолированная система, Открытая система), параметрах состояния (см. Давление, Температура, Химический потенциал), термодинамич. ф-циях и термодинамических потенциалах (см., напр., Внутренняя энергия. Энтропия). В основе Х.т. лежат законы (начала) общей термодинамики. Первое начало термодинамики — закон сохранения энергаи дая термодинамич. системы, согласно к-рому работа может совершаться только за счет теплоты или к.-л. др. формы энергии. Оно является основой термохимии, изучения теплоемкостей в-в, тепловых эффектов реакций и физ.-хим процессов. Гесса закон позволяет определять тепловые эффекты расчетным путем, если известны теплоты образования каждого из в-в, участвующих в р-ции, или теплоты сгорания (для орг. соед.). Совр. термодинамич. справочники содержат данные о теплотах образования или теплотах сгорания неск. тысяч в-в, гто позволяет рассчитывать тепловые эффекты десятков тысяч хим. р-ций. Первое начало лежит в основе Кирхгофа уравнения, к-рое выражает зависимость теплового эффекта р-ции или физ.-хим. процесса ст т-ры и дает возможность рассчитать тепловой эффект процесса при любой т-ре, если известны теплоемкости в-в, участвующих в р-ции, и тепловой эффект при к.-л. одной т-ре. [c.236]

Это значит, что тепловой эффект реакции зависит от исходного и конечного состояний системы и не зависит от ее промежуточных состояний. Такой вывод, являющийся следствием первого закона термодинамики, был сделан Гессом на основании анализа экспериментальных данных и получил название закон Гесса-. [c.71]

В 1780 г. Лавуазье и Лаплас установили, что количество теплоты, поглощаемое при разложении соединения, должно быть равно количеству теплоты, которое выделяется при образовании этого соединения в тех же условиях. Таким образом, при написании обратной реакции нужно изменить знак ДЯ. В 1840 г. Гесс показал, что суммарный тепловой эффект химической реакции при постоянном давлении не зависит от промежуточных стадий реакции. Оба принципа логически вытекают из первого закона термодинамики и являются следствием того факта, что энтальпия есть функция состояния. Это позволяет рассчитать изменения энтальпии для реакций, которые нельзя изучать непосредственно. Например, нецелесообразно измерять теплоту сгорания углерода до окиси углерода в ограниченном количестве кислорода, потому что продукт реакции всегда будет представлять смесь окиси и двуокиси углерода неопределенного состава. Однако теплоту полного сгорания углерода до двуокиси в избытке кислорода измерить можно. Так, для графита при 25° С [c.32]

Первый закон термодинамики представляет собой одну из форм закона сохранения энергии, установленного в современном виде Гессом (1840), Майером (1842), Джоулем (1842) и Гельмгольцем (1847). Существует несколько эквивалентных формулировок закона сохранения энергии. [c.28]

По одной из формулировок первого закона термодинамики в любом процессе приращение внутренней энергии Аи = и2—С/1 системы равно количеству сообщенной системе теплоты Q минус количество работы А, совершенной системой, т. е. AU = Q—А. Очень важно, что из трех величин, входящих в это соотношение, только одна — АО однозначно определяется начальным и конечным состояниями системы и не зависит от пути перехода. Это означает, что Р и Л зависят от способа совершения процесса. Поскольку теплота Q связана с изменением энтальпии соотношением Q = —АН, следовательно, ДЯ зависит от пути перехода и закон Гесса к АН не применим. Но это не так. Найдите ошибку в рассуждениях. [c.83]

Уравнение (1.17) было установлено экспериментально еще до открытия первого закона термодинамики, В 1840 г, Гесс на основании имевшихся в его распоряжении данных показал, что тепловом эффект химической реакции определяется только природой исходных и конечных продуктов, но не зависит от протекания промежуточных химических реакций, т, е, от способа перехода от одного состояния к другому. Сейчас ясно, что его формулировка не вполне точна и характер поправок ясен из уравнения (1.17). [c.32]

Изменение энтальпии как функции состояния при химических реакциях не зависит от пути реакции, т. е. от того, через какие стадии она совершается и какие при этом возникают промежуточные вещества. Величина ДЯ определяется только природой и состоянием исходных веществ и продуктов реакции. Это следствие из первого закона термодинамики было открыто опытным путем и носит название закона Гесса тепловой эффект химической реакции не зависит от характера промежуточных продуктов и равен сумме тепловых [c.14]

Применив первый закон термодинамики к химическим реакциям и заменив изменения внутренней энергии соответствующими теплотами сгорания, непосредственно приходим к закону Гесса, который гласит тепловой эффект химической реакции зависит только от начального и конечного состояния, но не зависит от пути, по которому протекала реакция. [c.23]

Первое и второе начала термодинамики. Закон Гесса. Закон Кирх-гоффа. Теплоемкости при постоянном объеме и при постоянном давлении Срь Зависимость теплоемкостей от температуры. Тепловые эффекты реакции при постоянном объеме и при постоянном давлении. Связь между ними. Теплота растворения. Теплота разбавления. Теплота диссоциации. Теплота нейтрализации. Нейтрализация сильных и слабых кислот и оснований. Устройство простейшего калориметра. Методика калориметрического опыта. Термометр Бекмана и обращение с ним. Вычисление водяного эквивалента (водяного числа) калориметра из теплоемкостей отдельных его частей. График хода температуры в предварительном, главном и заключительном периодах. опыта. Поправка на тепловой обмен с окружающей средой. [c.42]

Рассматривая деятельность Гесса, нельзя не придти к выводу, что наиболее важным для науки достижением было открытие им закона постоянства сумм тепла, в котором он настолько близко подошел к полной и строгой формулировке первого начала термодинамики, что участие его в этом творческом акте, вообще говоря принадлежащем не одному исследователю, а целой группе ученых, заслуживает особого обсуждения. В этом обсуждении следует тщательно взвесить как положительные, так и слабые стороны труда Гесса. [c.170]

Открытие первого начала термодинамики было подготовлено всем историческим ходом развития науки и явилось достоянием не отдельной личности, а нескольких исследователей. В середине прошлого века на протяжении приблизительно двух десятилетий ученые с различных позиций, теоретически и экспериментально, с разною степенью полноты и точности пришли к результатам, в совокупности составившим собою содержание первого начала термодинамики. Этими учеными, наряду с Гессом, были Юлий Роберт Майер, Джоуль, Гельмгольц. Один из первых, кто оценил значение законов, открытых Гессом, был Гельмгольц, которому принадлежало систематическое, строгое и математически обоснованное изложение принципа сохранения энергии. Изложив исследования Гесса, он писал, что гессов-ский закон представляется в данном случае выражением закона сохранения энергии [19]. Как же следует понимать это утверждение Гельмгольца Трудно судить, считал ли Гельмгольц обобщение Гесса частным случаем принципа сохранения энергии или же он действительно считал его выражением закона сохранения энергии , причем, первым по времени, так как работа Майера [21], о которой Гельмгольц, по его собственному признанию, вообще ничего не знал, появилась двумя годами позже за и против могут быть приведены одинаково веские соображения. Однако, в соответствии со сказанным нами ранее, мы считаем более вероятным, что Гельмгольц правильно понял значение трудов Гесса, по праву занимающих место в общей системе работ, заложивших основы принципа сохранения. [c.173]

Русский ученый Г. И. Гесс (1802—1850) профессор Горного института в Петербурге впервые сформулировал основной закон термохимии о постоянстве сумм тепла при химических реакциях. Этот закон, впоследствии названный его именем, следует рассматривать как одно из выражений открытого позднее первого закона термодинамики применительно к химическим реакциям. [c.8]

В 1840 г. русский академик Г. И. Гесс на основе обширных экспериментальных исследований тепловых эффектов химических реакций установил основной закон термохимии, который является одним из выражений открытого позднее первого закона термодинамики. Дальнейшее развитие термодинамика получила в работах многих ученых. Второй закон термодинамики был обоснован Р. Клаузиусом и В. Томсоном, третий закон термодинамики был открыт В. Нернстом. [c.7]

Первый закон термодинамики является, по существу, законом сохранения и превращения энергии в применении его к тепловым процессам. Он был развит и нашел отражение в работах русского академика Г. И. Гесса (1840 г.), а также в работах Р. Майера (1842 г.), Джоуля (1843 г.), Гельмгольца (1847 г.) и других. [c.28]

Этот частный случай первого закона термодинамики в применении к химическим реакциям обычно называется законом Гесса. [c.123]

ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ. ЗАКОН ГЕССА В соответствии с перпым законом термодинамики [c.48]

В основе Т. X. лежат общие положения и выводы термодинамики. Первый закон тер.иодинамики слу-ишт основой термохимии, и основной закон термохимии — Гесса закон — является важнейшим его следствием. Предметом термохимии служит изучение теплоемкостей различных веществ и тепловых эффектов химич. реакций и различных физико-химнч. процессов. Закон Гесса дает возможность определять тепловые эффекты расчетным путем, не прибегая к дорогостоящим и не всегда доступным экспериментальным опродолоииям. При таких расчетах большую роль играют теплоты образования рассматриваемых веществ, т. к., зная теплоту образования каждого из веществ, участвующих в данной реакции, легко рассчитать ее тепловой эффект. Для органич. реакции подобную же роль играют и теплоты сгорания. Современные справочные издаппя содерн ат данные [c.48]

Из закона сохранения энергии вытекаег еще одна формулировка первого закона термодинамики —невозможность создания вечного двигателя (perpetuum mobile) первого рода, который производил бы работу, не затрачивая на это энергии. В раскрытии первого закона термодинамики как фундаментального закона природы сыграли большую роль работы Гесса (1840), Майера (1842), Джоуля (1847), Гельмгольца ( 847) и др. В частности, Джоуль обосновал первый закон термодинамики, исходя из опытов превращения механической энергии в теплоту. [c.191]

Из первого закона термодинамики — энергия не возникает из ничего и не исчезает, а только превращается из одной формы в другую в эквивалентных количествах — вытекает закон Гесса (1840), который в современной формулировке гласит, что изменение энтальпии (при р=пост.) зависит только от вида и состояния исходных веществ и продуктов рвакции и не зависит от пути перехода. [c.124]

В 1840 г. русский академик Г. И. Гесс на примере тепловых эффектов химических реакций сформулировал первый закон термодинамики. Затем термодинамика получила развитие в трудах немецкого физика Р. Клаузиуса, а также в работах наших отечественных ученых М. Ф. Окатова и А. Т. Столетова. [c.5]

Смотреть страницы где упоминается термин Первый закон термодинамики. Закон Гесса: [c.53] [c.56] [c.56] Смотреть главы в:

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и .

Закон Гесса п его следствия

Закон Гесса, как это ясно из предыдущего, является следствием первого начала термодинамики и представляет собой выражение этого начала для превращений энергии в химических реакциях. Исторически закон Гесса был открыт до того, как был сформулирован закон сохранения энергии. [c.487]

Используется и другое следствие закона Гесса разность энтальпий реакций, идущих от различных начальных состояний к одному конечному, равна энтальпии перехода от одного начального состояния к другому. Это следствие можно представить так [c.241]

Из закона Гесса вытекает ряд очевидных следствий, имеющих практическое значение, и в частности следующие [c.475]

Иногда в таблицах приводятся значения тепловых эффектов сгорания (теплот сгорания) веществ, обычно также в изобарно-изотермическом процессе при стандартных условиях. При этом имеется в виду, что осуществляется полное сгорание. Для этого случая третье следствие закона Гесса можно сформулировать так тепловой эффект реакции равен алгебраической сумме теплот сгорания исходных веществ за вычетом суммы теплот сгорания продуктов реакции, т. е. [c.476]

Непосредственно из закона Гесса вытекают следующие следствия [c.265]

Закон Гесса является следствием первого начала термодинамики и представляет собой выражение этого начала для превращений энергии в химических реакциях. [c.178]

Решение. Согласно следствию из закона Гесса тепловой эффект реакции равен алгебраической сумме теплот образования реагентов из простых веществ, т. е. сумма теплот образования продуктов реакции за вычетом суммы теплот образования исходных веществ. [c.169]

Из закона Гесса вытекают следующие пять следствий [c.353]

Рис. 163. к определению следствий из закона Гесса [c.353]

В теплотехнических задачах оказывается необходимым определение тепловых эффектов многих химических реакций. Но определение их опытным путем и составление таблиц тепловых эффектов бесчисленных реакций — задача практически неразрешимая. Однако наличие теплот образования сравнительно небольшого числа элементов, неорганических и органических соединений дает возможность, согласно четвертому следствию закона Гесса, определять тепловые эффекты любых реакций. [c.354]

Дайте формулировку закона Гесса и рассмотрите его следствия. Определите теплоту реакции [c.84]

Большое значение в химической термодинамике имеет одно из следствий закона сохранения энергии, известного под названием закона Гесса или закона аддитивности тепловых энергий реакций. Согласно закону Гесса, если реакция проходит последовательно в несколько стадий, то АН реакции должно быть равно сумме изменений энтальпии каждой стадии. Например, изменение энтальпии реакции сгорания метана с образованием диоксида углерода и жидкой воды можно вычислить по значениям АН стадии конденсации водяного пара и АН стадии сгорания метана с образованием газообразной воды [c.296]

Уравнения (12.2) и (12.3), которые показывают, что теплоты реакций и Qp зависят лишь от изменения параметров состояния, являются математическим выражением закона Гесса. Из этого закона вытекает ряд следствий, важнейшие из которых можно сформулировать так [c.186]

Другим важным следствием закона Гесса является возможность вычисления теплового эффекта реакции по разности суммарных теп-лог сгорания исходных веществ и продуктов реакции, т.е. по уравнению [c.255]

Из закона Гесса вытекают три важных для практики следствия. [c.38]

Следствия из закона Гесса позволяют вычислять тепловые эффекты таких реакций, для которых непосредственное измерение затруднительно. Папример, при сжигании топлив протекает одновременно две реакции окисление углерода [c.38]

В такой формулировке этот закон является непосредственным следствием закона сохранения энергии. Практическое значение закона Гесса очень велико, ибо он позволяет определить энергетические эффекты реакций, неосуществимых практически, с помощью обходных реакций. В качестве примера рассмотрим сгорание твердого углерода в форме графита непосредственно до СОг и обходным путем через СО. [c.311]

Следует заметить, что этот закон был установлен Г. И. Гессом независимо от закона сохранения энергии и имел тогда особенно большое практическое значение. Теперь мы рассматриваем его как логическое следствие первого начала термодинамики. [c.475]

Принцип накопдения и использования термохимических справочных данных основан на одном из следствий закона Гесса, которое может быть выражено следующим образом [c.239]

Разность между тепловыми эффектами превращения двух различных систем в одинаковые продукты реакции равна тепловому эффекту перехода одной системы в другую. Или наоборот разность тепловых эффектов превращения двух одинаковых химических систем в различные продукты реакции равна тепловому эффекту перехода одних продуктов реакции в другие. Так как в термохимических таблицах часто приводятся значения тепловых эффектов образования (теплот образования) веществ из элементов в изобарноизотермическом процессе при так называемых стандартных условиях р = = 760 мм рт. ст. = 101,325 кПа и 1=25° С), то это же следствие из закона Гесса можно сформулировать следующим образом тепловой эффект реакции равен алгебраической сумме теплот образования продуктов реакции за вычетом суммы теплот образования исходных веществ, т. е. [c.476]

Это следствие вытекает из предыдущего, если представить, что в состоянии 1 (см. рис. 163, б) имеются простые вещества, которые в реакции 1-2 превращаются в какое-то сложное соединение 2, а в реакции 1-2 —в другое сложное соединение 2, причем С иС ] являются теплотами образования этих сложных веществ. Если их обозначить соответственно через Qoбp. 2 и С обр. 2-, а Q считать по-прежнему тепловым эффектом в реакции 2 -2 между обоими сложными соединениями, то в соответствии с законом Гесса для реакций 1-2 -2 и 1-2 можно написать, что [c.354]

Многие десятилетия после опубликования работы Гесса оставались малоизвестными. Химики узнали о фундаментальном вкладе Гесса в термохимию в основном из Учебника общей химии Вильгельма Оствальда (1853-1932), опубликованного в 1887 г. Приведенное выше утверждение, известное как закон Гесса, получило основательное подкрепление в детальных исследованиях Марселена Бертло (1827-1907) и Юлиуса Томсена (1826-1909) [11]. Как показано ниже, закон Гесса является следствием закона сохранения энергии и его удобнее всего формулировать с помощью функции состояния, которая называется энтальпией. [c.61]

Смотреть страницы где упоминается термин Закон Гесса п его следствия : [c.266] Смотреть главы в:

Закон Гесса и следствия из него

В предыдущем параграфе указывалось, что в простой системе при постоянном объеме теплота химической реакции равна изменению внутренней энергии, а при постоянном давлении — изменению энтальпии:

Так как внутренняя энергия и энтальпия являются функциями состояния, то и теплота химической реакции в простой системе при постоянном объеме или при постоянном давлении приобретает те же свойства, что и изменение термодинамических функций (внутренней энергии или энтальпии), а именно: независимость от пути процесса (приращение функций зависит только от начального и конечного состояния системы) и аддитивность.

Поскольку в данном случае процессом является химическая реакция, ее путь состоит из определенных стадий с образованием различных промежуточных соединений. Следовательно, от этих стадий не должна зависеть суммарная теплота реакции.

Этот результат является следствием первого начала термодинамики.

Он был открыт Г.И. Гессом в 1840 г. еще до того, как было сформулировано первое начало термодинамики.

Приведем уточненную формулировку закона Гесса:

Тепловой эффект реакции, проводимой при постоянном объеме или при постоянном давлении без совершения полезной работы, не зависит от стадий реакции, а определяется только начальным и конечным состоянием веществ.

Чтобы подчеркнуть, что закон Гесса применим только к простым системам, при его формулировке указывается, что система не совершает полезную работу.

В некоторых случаях для того, чтобы воспользоваться законом Гесса, сложную систему, совершающую полезную работу, приходится превращать в простую систему.

Например, гальванический элемент (батарейка для питания электронной аппаратуры или электрический аккумулятор) в обычном виде является сложной системой, так как совершает электрическую работу. Если его поместить в калориметр, а затем подключить к устройствам, потребляющим электрическую энергию, то прямыми измерениями его температуры оценить теплоту протекающей реакции не удается. Часть энергии из системы утекает к потребляющему ее устройству. Чтобы воспользоваться законом Гесса, эту утечку необходимо предотвратить. С этой целью электрическую цепь следует замкнуть внутри калориметра. Таким образом, гальванический элемент в ходе реакции уже не совершает полезную работу и превращается в простую систему.

Особое значение для накопления термохимических данных и создания справочной литературы, позволяющей проводить термохимические расчеты на основе справочных величин, имеют следствия из закона Гесса.

Первое следствие из закона Гесса

Возьмем в качестве примера проводимую при постоянном давлении следующую реакцию:

теплоту которой обозначим DН_Х.

Пусть известны теплоты образования из простых веществ всех участников реакции:

Мысленно проведем реакцию (а) при постоянном давлении.

Вначале получим из веществ, вступающих в реакцию (NaOH, H₂SO₄) и взятых в количествах, равных стехиометрическим коэффициентам, простые вещества. Общая теплота этой стадии окажется равной (-2DH f _NaOH -DН f _{S H2O4}). Затем из простых веществ получим продукты реакции в количествах, равных стехиометрическим коэффициентам. Теплота этой стадии равна (DH f _Na2SO4 + +2DH f _H2O).

Суммарная теплота всего процесса равна

Обобщая полученный результат, для любой реакции можно записать

DH = Sn_j`DH f <sub>Aj</sub>` — Sn_iDH f _Ai (2 — 2)

DU = Sn_j`DU f <sub>Aj</sub>` — Sn_iDU f _Ai (2 — 3)

В равенствах (2 — 2) и (2 — 3) система обозначений согласуется с записанной в общей форме реакцией (2 — 1).

Равенства (2 — 2) и (2 — 3) являются математической записью первого следствия из закона Гесса:

Теплота реакции, проводимой при постоянном давлении (или при постоянном объеме), равна разности суммы умноженных на стехиометрические коэффициенты изменений энтальпии (или внутренней энергии) реакций образования продуктов реакции и суммы с учетом стехиометрических коэффициентов изменений энтальпии (или внутренней энергии) реакций образования исходных веществ.

Второе следствие из закона Гесса

Первым следствием из закона Гесса очень трудно пользоваться для расчета теплоты реакции с участием органических соединений. Синтез органических соединений очень часто проводится через большое число стадий с небольшими выходами. Поэтому прямые измерения теплоты образования органических соединений во многих случаях невозможны.

Однако подавляющее большинство органических соединений прекрасно горит в среде кислорода и теплоты сгорания органических соединений сравнительно легко определимы.

Покажем использование этой особенности органических соединений на следующем примере.

Мысленно проведем реакцию

ацетилен этилен этилбензол

теплоту которой обозначим DН_Y.

Теплоты сгорания органических соединений таковы:

Вообразим, что эта же реакция (b) может протекать иным путем.

Вначале сгорают исходные вещества, взятые в количествах, равных стехиометрическим коэффициентам. Теплота реакции на этой стадии равна (3DH comb C₂H₂ + DH comb C₂H₄). Далее пусть из образовавшихся в результате сгорания исходных веществ диоксида углерода и воды получаются этилбензол и кислород. Теплота реакции на второй стадии равна (-DH comb C₈H₁₀). Суммарный тепловой эффект реакции равен

Обобщение результата можно представить в следующих формах:

для реакций, протекающих при постоянном давлении,

DH = Sn_iDH comb _Ai + Sn_j`DH comb <sub>Aj</sub>` (2 — 4)

для реакций, протекающих при постоянном объеме,

Равенства (2 — 4) и (2 — 5) выражают второе следствие из закона Гесса:

Теплота реакции, проводимой при постоянном давлении (или при постоянном объеме), равна соответственно разности умноженных на стехиометрические коэффициенты сумм изменений энтальпии (или внутренней энергии) реакций сгорания исходных веществ и продуктов реакции.

Дата добавления: 2015-07-24 ; просмотров: 438 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ГЕССА ЗАКОН

Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра . Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др. . 1978 .

Смотреть что такое «ГЕССА ЗАКОН» в других словарях:

ГЕССА ЗАКОН — тепловой эффект химической реакции при отсутствии работы внешних сил зависит только от природы исходных веществ и продуктов реакции и не зависит от промежуточных химических превращений в системе. Основной закон термохимии; установлен Г. И. Гессом … Большой Энциклопедический словарь

ГЕССА ЗАКОН — ГЕССА ЗАКОН: тепловой эффект химической реакции при отсутствии работы внешних сил зависит только от природы исходных веществ и продуктов реакции и не зависит от промежуточных химических превращений в системе. Основной закон термохимии; установлен … Энциклопедический словарь

Гесса закон — основной закон термохимии, согласно которому тепловой эффект реакции зависит лишь от начального и конечного состояний системы и не зависит от промежуточных состояний и путей перехода. Г. з. был открыт Г. И. Гессом в 1840 на основе… … Большая советская энциклопедия

ГЕССА ЗАКОН — тепловой эффект хим. р ции зависит только от начального и конечного состояний системы и не зависит от ее промежут. состояний. Г. з. является выражением закона сохранения энергии для систем, в к рых происходят хим. р ции, и следствием первого… … Химическая энциклопедия

Гесса закон — … Википедия

закон Гесса — (закон аддитивности теплот реакции): тепловой эффект процесса зависит только от вида и состояния исходных веществ и конечных продуктов, но не зависит от пути перехода. Общая химия : учебник / А. В. Жолнин [1] Закон Гесса – закон, согласно… … Химические термины

ЗАКОН ГЕССА — ЗАКОН ГЕССА, основной закон термохимии, согласно которому количество тепла, выделяемого или поглощаемого в течении ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИЙ при образовании любого химического соединения, не зависит от способа получения этого соединения … Научно-технический энциклопедический словарь