Химиялық процестердегі байқалатын жылу эффектілерінің басын біріктіретін термохимияның бірнеше заңы бар. Олар энергия сақталу заңының дербес түрлері болып саналады.
Термохимияның бірінші заңы (Лавуазье - Лаплас заңы) бойынша: жай заттар өзара әрекеттесіп күрделі зат түзгенде бөлінетін (не сіңірілетін) жылу мөлшері сол күрделі зат қайтадан жай заттарға ыдырағанда сіңірілетін (не бөлінетін) жылуға тең.
Мысалы:
Ca + 1/2O2 → CaO + 636,4 кДж
CaO = Ca + 1/2O2 - 636,4 кДж
Бұдан кальций оксидінің түзілу және ыдырау жылу эффектерінің алгебралық қосындысы нольге тең екендігін кереміз.
Термохимияның екінші заңын орыс ғалымы Г. И. Гесс (1840) ашқан. Тұрақты қысым мен көлемде көптеген химиялық реакциялардың жылу эффек-тілерін анықтау нәтижесінде Гесс өз заңын былай тұжырымдады:
Химиялық реакция тікелей жүрсін немесе бірнеше сатыда өтсін, бәрібір оған сай жылудың мөлшері тұрақты болады. Басқаша айтқанда, химиялық реакцияның жылу эффектісі оның жүру жолына тәуелді емес, тек реагенттер мен өнімдердің күйіне тәуелді.
|
Басқаша сөзбен айтқанда, реакцияның жылу эффектісі, реакцияның өту жолына тәуелді емес.
Гесс заңының салдары бар:
Заттың түзілу жылулығы (ΔH°түзілу) қалыпты жағдайдағы тұрақты болып табылатын қарапайым заттардан түзілетін 1 моль күрделі затты алудағы жылу эффектісі. мұнда f – formation («түзілу» деген мағынаны береді)
Заттың жану жылулығы (ΔH°жану), құрамында C, H, N, O, элементтері бар күрделі заттың 1 молі толығымен жану барысындағы жылу эффектісін айтады (нәтижесінде CO2, H2O(ж), N2.).
Гесс заңының салдарын қолдана отырып кез келген реакцияның жылу эффектісін есептеп шығаруға болады.
МЫСАЛДАР:
Шартты түрде жазылған реакция үшін aA+bB=cC+dD, оның жылу эффектісі:
ΔH°=(cΔH°түз.С+dΔH°түз.D) - (aΔH°түз.A+bΔH°түз.B)
қ.ж. кейбір күрделі заттардың стандартты түзілу жылулықтары
Зат
|
ΔH°түзілу
кДж
|
Зат
|
ΔH°түзілу
кДж
|
Al2O3(т)
|
-1670
|
CO(г)
|
-110,5
|
CO2(г)
|
-393,5
|
CH4(г)
|
-74,5
|
C2H5OH(ж)
|
-277,7
|
CaO(т)
|
-635,5
|
Ca(OH)2(т)
|
-986,2
|
HCl(г)
|
-92,3
|
H2O(г)
|
-242
|
H2O(ж)
|
-286
|
H2O2(ж)
|
-188
|
H2S(г)
|
-20,2
|
KNO3(т)
|
-492,7
|
NH3(г)
|
46
|
NO(г)
|
90,4
|
NaCl(т)
|
-411
|
SO2(г)
|
-297
|
SO3(г)
|
-395
|
SiO2(т)
|
-880
|
CS2(ж)
|
88
|
т – қатты
ж - сұйық
г – газ тәріздес
s - solid
l - liquid
g - gas
Қарапайым заттардың түзілу жылулықтары нөлге тең
Гесс заңының екінші салын қолдана отырып, реакция жылу эффектісін, әрекеттесуші заттардың жану жылулықтары арқылы да есептеуге болады.
Реакция үшін aA+bB=cC+dD:
ΔH°=(aΔH°жану.A+bΔH°жану.B)-(cΔH°жану.C+dΔH°жану.D)
Теплоты сгорания негорючих веществ равны нулю.
Достарыңызбен бөлісу: |