Одесский автомобильно- дорожный колледж www.avtodor.at.ua Стандартная энтальпия образования (стандартная теплота образования) - презентация

1 Одесский автомобильно- дорожный колледж Стандартная энтальпия образования (стандартная теплота образования)

2 Под стандартной теплотой образования понимают тепловой эффект реакции образования одного моля вещества из простых веществ, его составляющих, находящихся в устойчивых стандартных состояниях.стандартных состояниях Например, стандартная энтальпия образования 1 моль метана из углерода и водорода равна тепловому эффекту реакции:метанауглеродаводорода С(тв) + 2H 2 (г) = CH 4 (г) + 76 кДж/моль. Стандартная энтальпия образования обозначается ΔH f O. Здесь индекс f означает formation (образование), а перечеркнутый кружок, напоминающий диск Плимсоля [1] – то, что величина относится к стандартному состоянию вещества. [1] стандартному состоянию

3 Составила презентацию Ольга Катана В литературе часто встречается другое обозначение стандартной энтальпии – ΔH 298 0, где 0 указывает на равенство давления одной атмосфере (или, несколько более точно, на стандартные условия), а 298 – температура. Иногда индекс 0 используют для величин, относящихся к чистому веществу, оговаривая, что обозначать им стандартные термодинамические величины можно только тогда, когда в качестве стандартного состояния выбрано именно чистое вещество

4

5 Энтальпия образования простых веществ принимается равной нулю, причем нулевое значение энтальпии образования относится к агрегатному состоянию, устойчивому при T = 298 K. Например, для йода в кристаллическом состоянии ΔH I2(тв) 0 = 0 кДж/моль, а для жидкого йода ΔH I2(ж) 0 = 22 кДж/моль. Энтальпии образования простых веществ при стандартных условиях являются их основными энергетическими характеристиками. йода

6 Единицы измерения энтальпии образования - Дж/г, Дж/моль. Тепловой эффект любой реакции находится как разность между суммой теплот образования всех продуктов и суммой теплот образования всех реагентов в данной реакции (следствие закона Гесса):закона Гесса ΔH реакции O = ΣΔH f O (продукты) ΣΔH f O (реагенты) Термохимические эффекты можно включать в химические реакции.

7 Сайт химии Иволга Если при образовании сложного вещества из простых энергия затрачивается, то значение энтальпии для данного вещества положительное, а если выделяется, то отрицательное. Поскольку абсолютную энтальпию образования вещества определить невозможно, оперируют только с их разностями H в искусственно введенной шкале.

8

9 Разница энтальпий образования соединений обычно зависит от температуры при которой проводится процесс. В связи с этим в справочниках, как правило, указывают стандартное (относящееся к температуре 25 °С) значение энтальпии, что обозначают верхним индексом (0). Обозначение энтальпии образования соединения (из простых веществ) снабжают также нижним индексом (f) (от англ. formation – образование). Тогда для стандартной энтальпии образования воды имеем:

10 Химические уравнения в которых указано количество выделившейся или поглощенной теплоты называются термохимическими уравнениями. Реакции, сопровождающиеcя выделением тепла в окружающую среду имеют отрицательный тепловой эффект и называются экзотермическими. Реакции, сопровождающиеся поглощением тепла имеют положительный тепловой эффект и называются эндотермическими. Тепловой эффект обычно относится к одному молю прореагировавшего исходного вещества,экзотермическимиэндотермическими

11 Тепловые эффекты (энтальпии) получают обычно на основе экспериментальных данных. В специальном приборе, который назван калориметром или калориметрической бомбой, проводят химическую реакцию с точно известными массами реагентов. Зная теплоемкость прибора, по изменению температуры в нем можно определить тепловой эффект реакции и занести найденное значение в справочник.

12

13 Не все вещества можно получить, помещая простые вещества непосредственно в реактор. Например, глюкозу С 6 Н 12 О 6 нельзя получить при непосредственном контакте углерода, кислорода и водорода. Это вещество возникает в результате биохимических процессов в живой клетке.

14 В таких случаях приходит на помощь закон Гесса, который гласит, что тепловой эффект химической реакции определяется разностью энергетических состояний продуктов и реагентов и не зависит от пути реакции.

15

16 Из закона Гесса вытекают три важных следствия Следствие 1. Энтальпия реакции равна разности энтальпий образования продуктов и реагентов: H р = H f (прод.) – H f (реаг.). Так, если уравнение реакции в общем виде записать следующим образом: aА + bB = cC + dD, то H р = cH f (C) + dH f (D) – aH f (A) – bH f (B).

17 Следствие 2. Энтальпия реакции равна разности энтальпий сгорания реагентов и продуктов: H р = H сг (реаг.) – H сг (прод.). Для реакции: aА + bB = cC + dD, H р = aH сг (А) + bH сг (B) – cH сг (C) – dH сг (D). Следствие 3. Термохимические уравнения реакций можно складывать и вычитать, умножать и делить, записывать справа налево, несмотря на подчас практическую неосуществимость обратных реакций.

18 Иногда вместо энтальпий реакций используют теплоты реакций, а вместо энтальпий образования веществ их теплоты образования. Теплоты реакций и теплоты образования связаны с соответствующими энтальпиями простым соотношением: Q = –H.

19

20

21 Задача. При сжигании 3 г магния выделилось 75,15 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение реакции горения магния

22 Задача. При сжигании 93 г фосфора выделилось 2322 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение реакции горения. Найти теплоту образования фосфора

23 Задача. Вычислите тепловой эффект реакции Fe 2 O 3 + 2Al Al 2 O 3 + 2Fe, если теплота образования оксида железа(III) составляет +821,5 кДж/моль, а теплота образования оксида алюминия +1675,7 кДж/моль (теплота образования простого вещества равна нулю).

24 Сайт химии Иволга