Ποια είναι η σημασία του νόμου του Hess να κάνει θερμοδυναμικές υπολογισμούς;

Ποια είναι η σημασία του νόμου του Hess να κάνει θερμοδυναμικές υπολογισμούς;
Anonim

Ο νόμος περί σταθερής θερμότητας Summation (ή απλώς ο νόμος Hess) του Hess αναφέρει ότι ανεξάρτητα από τα πολλαπλά στάδια ή τα στάδια μιας αντίδρασης, η ολική αλλαγή της εντάσεως για την αντίδραση είναι το άθροισμα όλων των αλλαγών.

Ο νόμος του Hess λέει ότι αν μετατρέψετε τα αντιδραστήρια Α σε προϊόντα Β, η συνολική αλλαγή ενθαλπίας θα είναι ακριβώς η ίδια αν το κάνετε σε ένα βήμα ή σε δύο βήματα ή και πολλά βήματα.

Θα σας δώσω ένα απλό παράδειγμα. Βρίσκεστε στο ισόγειο ενός ξενοδοχείου πέντε αστέρων και θέλετε να πάτε στον τρίτο όροφο. Μπορείτε να το κάνετε με τρεις διαφορετικούς τρόπους (α) μπορείτε να πάρετε τον ανελκυστήρα απευθείας από το ισόγειο έως τον τρίτο όροφο. (β) Μπορείτε να πάρετε τον ανελκυστήρα από το ισόγειο μέχρι τον δεύτερο όροφο και στη συνέχεια να σταματήσετε για λίγο στον δεύτερο όροφο, να πάρετε τον ανελκυστήρα από τον δεύτερο όροφο στον τρίτο όροφο. (γ) Μπορείτε να πάρετε το ασανσέρ από το ισόγειο μέχρι τον πρώτο όροφο και στη συνέχεια να σταματήσετε για λίγο στον πρώτο όροφο, να πάρετε τον ανελκυστήρα από τον πρώτο όροφο στον τρίτο όροφο. Δεν έχει σημασία ποιος τρόπος μπορεί να πάρει, ανελκυστήρας πρόκειται να χρησιμοποιήσει την ίδια ποσότητα ενέργειας.

Ας πάρουμε ένα παράδειγμα.

Το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να σχηματιστεί από άνθρακα με δύο διαφορετικούς τρόπους.

Όταν ο άνθρακας καίγεται σε περίσσεια οξυγόνου, σχηματίζεται διοξείδιο του άνθρακα και απελευθερώνεται 393,5 kJ θερμότητας ανά γραμμομόριο άνθρακα.

C (s) + # O_2 #(g) # C_1O_2 #(g) ΔΗ = -393,5 kJ

Αυτή η συνολική αντίδραση μπορεί επίσης να παραχθεί ως διεργασία δύο σταδίων:

Οι καύσεις άνθρακα σε περιορισμένο μονοξείδιο του άνθρακα που παράγει οξυγόνο:

C (s) + ½# O_2 #(g) CO (g) ΔΗ = -110,5 kJ

Το μονοξείδιο του άνθρακα καίγεται σε επιπλέον οξυγόνο: CO (g) + 1 / 2O2 (g) CO2 (g) ΔH = -283,0 kJ

Αυτές οι δύο εξισώσεις μπορούν να προστεθούν μαζί για να υπολογίσουν το ΔΗ για τη συνολική αντίδραση:

C (s) + ½# O_2 #(g) CO (g) ΔΗ = -110,5 kJ

CO (g) + 1/2# O_2 #(g) C# O_2 #(g) ΔΗ = -283,0 kJ

C (s) + # O_2 #(g) C# O_2 #(g) ΔΗ = -393,5 kJ