Термохимические уравнения. Тепловой эффект и изменение стандартной энтальпии химической реакции

а)Термохимические уравнения включают в себя кроме химических формул тепловой эффект реакции. Числовое значение в уравнении реакции строго соответствует количествам веществ, участников реакции, т.е. коэффициентам. Благодаря этому соответствию, можно установить пропорциональные отношения между количеством вещества или массой и количеством теплоты в этой реакции.

Например: Термохимическое уравнение разложения малахита

(CuOH)₂ CO₃ = 2CuO + H ₂ O + CO ₂ - 47 кДж

Мы видим, что на разложение 1 моля малахита необходимо израсходовать 47 кДж, при этом образуется 2 моля оксида меди, 1 моль воды и 1 моль углекислого газа. Если мы затратим энергии в 2 раза больше, мы сумеем разложить 2 моля малахита, при этом получим 4 моля оксида меди, 2 моля воды и 2 моля углекислого газа.

Аналогично можно установить пропорциональные отношения, используя коэффициенты и молярные массы участников реакции. 47 кДж энергии затратится на разложение 94 г малахита, при этом выделится 160 г оксида меди, 18 г воды и 44 г углекислого газа. Пропорция несложная, но, используя массовые числа, учащиеся часто допускают расчетные ошибки, поэтому я рекомендую решать задачи с пропорциями через количество вещества.б) Реакции, в которых выделяется тепло, называются экзотермическими, реакции, в которых оно поглощается, — эндотермическими. Количество выделенного или поглощенного в ходе реакции тепла называется тепловым эффектом химической реакции и обозначается обычно символом Q. В случае, когда в ходе реакции меняется объем (например, при выделении или поглощении газов) тепловой эффект зависит от того, проводится реакция при постоянном объеме или постоянном давлении (то есть от того, совершается работа или нет). Поэтому для общности тепловые эффекты указываются для реакций при постоянном объеме. При этом тепловой эффект реакции совпадает по величине и противоположен по знаку разнице энтальпии (H) продуктов реакции и исходных веществ. Q=-H. Энтальпия Н — это функция состояния вещества, то есть определенное его свойство, постоянное для одного количества одного и того же вещества при одних и тех же условиях. Она является мерой внутренней энергии вещества при постоянном объеме. Соответственно изменение энтальпии в реакции является численной характеристикой разницы внутренней энергии продуктов реакции и исходных веществ. При экзотермических реакциях (тепло выделяется) H отрицательно, при эндотермических - положительно. использованием величины изменения энтальпии термохимические уравнения записываются следующим образом: Н2+Сl2=2НСl, H=-184.6 кДж В справочных таблицах приводятся энтальпии образования веществ при стандартных условиях (Т=298 К, P=105 Па). Энтальпией образования вещества называется изменение энтальпии при реакции образования одного моля этого вещества из простых веществ в их самых стабильных аллотропных модификациях при стандартных условиях. Из этого определения следует, что энтальпия образования простых веществ (в наиболее стабильных аллотропных модификациях) всегда равна нулю. При написании термохимических уравнений всегда указывается агрегатное состояние вещества, поскольку энтальпия образования одного и того же вещества различна для различных его агрегатных состояний.