Закон Гесса (1840) и следствия из него

Тепловой эффект химической реакции зависит только от вида и состояния исходных веществ и конечных продуктов, но не зависит от пути перехода.

Или:

Если из данных исходных веществ можно различными путями получить заданные конечные продукты, то независимо от путей получения, т.е. от вида промежуточных реакций суммарный тепловой эффект для всех путей будет одним и тем же.

Этот закон строго соблюдается для изохорных процессов (когда тепловой эффект равен DU) или для изобарного процесса (когда тепловой эффект равен DH).

Тепловой эффект химической реакции – это тепло, которое поглощается или выделяется в результате химического процесса, если температура исходных веществравна температуре продуктов реакции.

Некоторые определения, связанные с законом Гесса и его следствиями.

Tеплота образования – это тепловой эффект реакции образования данного соединения из простых веществ, отвечающих наиболее устойчивому состоянию рассматриваемого элемента при данной температуре.

Teплотой сгорания называется тепловой эффект реакции окисления данного соединения кислородом с образованием высших окислов соответствующих елементов или соединений этих окислов.

Следствия из закона Гесса:

1) тепловой эффект реакции равен разности между теплотами образования всех веществ, указанных в правой части уравнения, и теплотами образования всех веществ, указанных в левой части уравнения реакции (взятых с коэффициентами, равными коэффициентам перед формулами этих веществ в уравнении самой реакции).

Математически :

DH^o_х.р. = å(nDH^o_обр)_прoд - å(nDH^o_обр)_реаг,

гдe DH^o_обр. - тепловой эффект образования вещества в стандартных условиях (t=25C или 298K, p=1 атм)

2) тепловой эффект реакции равен разности между теплотами сгорания всех веществ, указанных в левой части уравнения, и теплотами сгорания всех веществ, указанных в правой части уравнения реакции (взятых с коэффициентами соответствующими стехиометрическими коэффициентам). Математически :

DH^o_хр = å(nDH^o_cгор)_рeaг - å(nDH^o_cгoр)_прoд, гдe DH^o_сгор. - тепловой эффект сгорания вещества в стандартных условиях (t=25C или 298K, p=1 атм)

3) Тепловой эффект разложения сложного вещества на простые вещества равен по величине и противоположен по знаку тепловому эффекту образования этого вещества из простых составляющих. DH^o_обр. = -DH^o_разл.

Закон Гесса и следствия из него широко применяются для определения тепловых эффектов различных реакций. В частности, можно определить эффективность топлива применяемого для различного рода двигателей. Эффективность топлива – это количество тепла, выделяющегося при реакции сгорания 1 кг реагентов

DH_f =

При расчетах нужно быть внимательным при использовании справочных данных:

-вещества находятся в одинаковых условиях (температура, давление );

-тепловой эффект образования простых веществ в их наиболее стабильных состояниях равен нулю;

-тепловой эффект реакции зависит от фазового состояния вещества (это - газ, жидкость или твердое вещество, и от кристаллической модификации твердого вещества), фазовое состояние отмечается индексом возле символа (химической формулы) вещества.