Метод 2 из 3: Подсчет энтальпии

Стандартная энтальпия сгорания — ΔHгоро, тепловой эффект реакции сгорания одного моля вещества в кислороде до образования оксидов в высшей степени окисления. Стандартные энтальпии образования веществ при температуре 298 К приведены в справочниках. Энтальпия образования позволяет рассчитать ∆H через вычисление реакций образования реагентов и продуктов. Энтальпии образования простых веществ при стандартных условиях являются их основными энергетическими характеристиками.


Проще говоря, энтальпия — это та энергия, которая доступна для преобразования в теплоту при определенном постоянном давлении. Энтальпия системы H — аналогично внутренней энергии и другим термодинамическим потенциалам — имеет вполне определенное значение для каждого состояния, то есть является функцией состояния.

Так, энтальпия образования — количество энергии, которое выделяется или поглощается при образовании сложного вещества из простых веществ. В случае эндотермических реакций система поглощает тепло и ΔН — величина положительная. Энтальпия — величина аддитивная (экстенсивная), то есть для сложной системы равна сумме энтальпий её независимых частей H=∑Hi{\displaystyle H=\sum H_{i}}.

Метод 2 из 3: Подсчет энтальпии

Стандартным также может быть принято, например, состояние вещества в предельно разбавленном растворе. Диск Плимсоля» в таком случае означает собственно стандартное состояние вещества, независимо от его выбора. Термохимические эффекты можно включать в химические реакции. Реакции, сопровождающиеся выделением тепла в окружающую среду имеют отрицательный тепловой эффект и называются экзотермическими.

Чтобы рассчитать температурную зависимость энтальпии реакции, необходимо знать мольные теплоемкости веществ, участвующих в реакции. Стандартная энтальпия растворения — ΔHраство, тепловой эффект процесса растворения 1 моля вещества в бесконечно большом количестве растворителя. Во многих случаях эти реакции протекают при постоянном объеме или постоянном давлении.

Для того, чтобы облегчить сравнение энтальпий различных реакций, используют понятие «стандартного состояния». Стандартное состояние — это состояние чистого вещества при давлении 1 бар (= 105 Па) и заданной температуре. В термохимических уравнениях указывают не только формулы веществ, но и их агрегатные состояния или кристаллические модификации.

Согласно этому определению, энтальпия образования наиболее устойчивых простых веществ в стандартном состоянии равна 0 при любой температуре. Понятия «энтальпия образования» используют не только для обычных веществ, но и для ионов в растворе. Следствие 3. Энтальпия химической реакции равна разности энергий разрываемых и образующихся химических связей.

Cp — разность изобарных теплоемкостей продуктов реакции и исходных веществ. Рассчитайте энтальпию испарения воды при этой температуре. H0исп = -241.8 — (-285.8) = 44.0 кДж/моль. В данной реакции химические связи не разрываются, а только образуются. 3-2. Стандартная энтальпия реакции CaCO3(тв) = CaO(тв) + CO2(г), протекающей в открытом сосуде при температуре 1000 К, равна 169 кДж/моль.

Рассчитайте теплоту образования оксида натрия fH0298(Na2O), если fH0298(H2Oж) = -285.8 кДж/моль. Какова энтальпия атомизации аммиака, если энтальпия образования аммиака равна -46.2 кДж/моль? 3-17. Энтальпия диссоциации карбоната кальция при 900 оС и давлении 1 атм равна 178 кДж/моль. Количество воды на поверхности Земли оценивается в 1 390 000 000 000 000 000 т, большая часть из которых находится в морях и океанах. 1 моль N2O5 в этой реакции из внешней среды в систему передается теплота, равная 11 кДж: ΔH°(N2O5) = +22 кДж ÷ 2 моль = +11 кДж/моль.

Природные и антропогенные источники:

Во всех расчетах обязательно необходимо принимать во внимание и указывать энтальпии образования всех веществ и простых и сложных. Рассчитывается энтальпия так: ∆H = m x s x ∆T, где m – это масса реагентов, s – это теплоемкость, ∆T – это разница температуры.

Продукт реакции создается в результате взаимодействия реагентов. Например, необходимо найти энтальпию реакции образования воды из водорода и кислорода: 2H2 (Водород) + O2 (Кислород) → 2H2O (Вода). Далее определите теплоемкость продукта реакции. Обратите внимание на то, что при наличии нескольких продуктов реакции, вам потребуется рассчитать теплоемкость каждого, а затем сложить их, чтоб получить энтальпию всей реакции.

Кристаллические модификации, цвет растворов и паров:

Теперь мы найдем ∆T – изменение температуры до и после реакции. Найдите энтальпию по формуле ∆H = m x s x ∆T. Если известна m – масса реагентов, s – теплоемкость продукта реакции и ∆T – изменение температуры, то можно подсчитать энтальпию реакции.

При вычислении энтальпии образования, формулу для определения энтальпии реакции продукта вы переворачиваете, то знак энтальпии должен поменяться. Изменение энтальпии (или Тепловой эффект химической реакции) не зависит от пути процесса, определяясь только начальным и конечным состоянием системы.