Как рассчитать тепловой эффект реакции?

Тепловым эффектом реакции называют наибольшее количество тепла, которое выделяется (поглощается) при необратимо протекающей реакции.

Тепловой эффект обозначается знаком "+" в химической реакции, когда у нас выделяется теплота. И знаком "-" - в случае поглощения.

Для определения теплового эффекта делают ряд допущений:

1. Реакция происходит при постоянном давлении и объеме
2. Реакция проходит до конца (поэтому мы считаем ее необратимой)
3. Реагенты и продукты реакции находятся при одной и той же температуре.

Величина теплового эффекта расчитывается с помощью закона Гесса: "Тепловой эффект реакции зависит только от вида и состояния исходных и конечных веществ, но не зависит от пути процесса и промежуточных стадий".

Закон Гесса является следствием из закона сохранения, и его считают основным законом термохимии.

Рассмотрим превращение исходных веществ A в конечный продукт B.

Данное превращение может происходить различными путями: 1. мы можем из исходного вещества сразу в одну стадию получить конечный продукт (△ H1). 2. мы можем из исходного вещества получить промежуточный продукт (△ H2), а уже из промежуточного продукта получить конечный (△ H3).

Согласно закону Гесса, тепловые эффекты этих реакций равны и связаны следующим соотношением:

△ H1 = △ H2 + △ H3

Значения △ H смотрят для каждой реакции отдельно в справочнике.

Зная основные формулы и условия протекания реакции, можно определить тепловой эффект реакции.

1. Если реакция протекает в растворе или в твердой фазе, а объем изменяется незначительно, то △ H = △U + △(pV) = △U

2. Если постоянная температура, то используя уравнения Менделеева-Клайперона, получаем: △ H = △U + △(pV) = △U + △nRT

△n - изменение числа молей газов в реакции.

R - газовая постоянная.