Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Жылу эффекттерін көрсете отырып термохимиялық теңдеулер құрастырыңыз.

Читайте также:
  1. Бірінші ретті дифференциалдық теңдеулердің негізгі түрлері және оларды шығару тәсілдері. Мысал. 1-ші ретті сызықты біртекті диф.
  2. Дифференциелдық теңдеулер
  3. Сызықтық теңдеулер жүйесi
  4. Теңдеулер
  5. Химиялық кинетиканың негізгі ережелеріне сүйене отырып химиялық реакцияның температураға тәуелділігін талдаңыз

Химиялық реакцияларда бөлінетін немесе сіңірілетін энергия мөлшері калориметр арқылы өлшенеді. Q орнына сан мәнін қойғанда химиялық теңдеу былай кескінделеді:

С + О2 = СО2 + 402,24 кДж

2НgО =2Нg + О2 -180 кДж

Химиялық реакция кезінде бөлінетін немесе сіңірілетін жылулық мөлшері, реакцияның жылу эффектісі деп аталады.

Жылу эффектісі көрсетілген химиялық теңдеулер термохимиялық теңдеулер деп аталады. Термохимиялық теңдеулерді жазғанда темродинамика бойынша бөлінген жылу теңдеудің оң жағына теріс (-) белгісімен, ал сіңірген жылу оң (+) белгісімен көрсетіледі.

Термохимиялық есептеулер негізінде 1840 жылы Г.И. Гесс ашқан заң (Гесс заңы) жатады: Реакцияның жылу эффектісі реакцияға қатысқан заттар мен реакция нәтижесінде түзілген заттардың күйіне ғана байланысты, ал реакцияның қандай жолмен жүруіне байланысты емес. (Q=5Н).

1) Сграфит + О 2 =СО2(г) Н=-394 кДж

Н – энтальпия өзгерісі (энтальпияны көлемі ұлғаятын жүйенің энергиясы деп қарастыруға болады).

2) Сграфит + О2(г) =СО(г) Н=-111 кДж

СО(г) + О2 = СО2 (г) Н = 283 кДж

Бұл теңдеулерді мүшелеп қосқан кезде келесі реакция теңдеуі шығады:

Сграфит + О2(г) + СО(г) + О2 = СО2 (г) + СО(г)

Н = (-111) + (-283) = -394 кДж

Соңғы теңдеуден аралық қосылыстарды шығарып тастап, жай заттардан көрміртек (IV) оксиді түзілетін жиынтық теңдеуін жазылады:

С + О2 = СО Н = - 394 кДж

Г.И. Гесс заңынан бірнеше салдар шығады:

1- салдар: Тура реакцияның жылу эффектісі кері таңбамен алынған кері реакцияның жылу эффектісіне тең.

Мынадай қайтымды реакциялар жүреді екен дейік:

А ® В Н1

В ® А Н2

Гесс заңынан шығатын салдар бойынша: Н1 = - Н2

2- салдар: Реакция жылу энтальпиясы реакция нәтижесінде шыққан заттардың түзілу жылуларының қосындысы мен реакцияға қатысқан заттардың түзілу жылуларының қосындысының айырмасына тең.



Мысалы: Темір (ІІ) карбонатының ыдырау реакциясының теңдеуін жазып, оған қатысатын заттардың түзілу энтальпиялары арқылы реакцияның жылу эффектісін есептеуге болады:

FеСО3 FеО + СО2 Н = ?

Сонда, Гесс заңы бойынша реакцияның жылу эффектісі

Қосымша: Заттардың түзілу энтальпиялары (жылулары) Гесс заңын және оның салдары арқылы заттардың түзілу энтальпияларын пайдаланып термохимияда көптеген есептеулер жүргізеді.

 

1-мысал.Газ күйіндегі көмір(ІІ) оксидінің жылу түзуі (∆ Нº = -393, 5 кДж/моль) және термохимиялық теңдеуі

С(графит) + 2N2О(г) = СО2(г) + 2N2 (1)

∆ Нº1 = -557,5 кДж

N2О(г) жылу түзілуін есепте.

Шешуі.Ізделініп отырған шаманы х арқылы белгілеп, жай заттардан түзілген N2О түзілуінің термохимиялық теңдеуін жазамыз:



N2(г) + ½О2(г) =N2О(г) ∆ Нº1 = хкДж (2)

Жай заттардан түзілген СО2 газының түзілу термохимиялық теңдеуін жазайық:

С(графит) + О2(г) = СО2(г), ∆ Нº2 = -393, 5 кДж (3)

және (3) теңдеулерден (1) теңдеуді алуға болады. Ол үшін (2) теңдеуді екіге көбейтіп, (3) теңдеуді алып тастаймыз. Бұдан:

С(графит) + 2N2О(г) = СО2(г) + 2N2

∆ Нº1 = (-393, 5 - 2) кДж

(1) және (2) теңдеулерді салыстыра отырып, анықтаймыз: -393, 5 - 2х = -557, 5, бұдан х = 82, 0 кДж/моль.

2-мысал.Түзілу энтальпиясын - СО2(г), Н2О(г) және СН4(г) біле тұра, метанның жану реакциясының стандартты энтальпия өзгерісін анықта.

СН4(г) + 2О2(г) = СО2(г) + 2 Н2О (г)

Шешуі.СО2, Н2О және СН4 түзілуінің термохимиялық реакция теңдеуін жазамыз.

C(графит) + О2 (г) = СО2(г); ∆ Нºсо2 = -393, 5 кДж (1)

Н2(г) + ½ = О2(г); ∆ НºН2О = -241, 8 кДж (2)

C(графит) + 2 Н2(г) = СН4(г); ∆ НºСН4= -74, 9 кДж (3)

теңдеумен екі еселенген (2) теңдеуді қосып және (3) теңдеуді алып тастағанда, бізге қажет термохимиялық реакция теңдеуін аламыз:

СН4(г) + 2О2(г) = 2Н2О(г)

∆ Нº = ∆ НºСО2 = 2∆ НºН2О - ∆ НºСН4

Орнына мәндерін қойып келесі мәндерді аламыз:

∆ Нº = -39, 35 - 241, 8 ∙ 2 + 74, 9 = - 802, 2кДж

Осы мысал негізінде қолдануға тиімді Гесс заңының бірінші салдары шығады: Химиялық реакцияның жылу эффектісі өнімнің түзілу жылуының алгебралық қосындысынан бастапқы заттардың жылуының алгебралық қосындысын алып тастағанға тең.


Дата добавления: 2015-01-01; просмотров: 84; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Осылыстың формуласы бойынша элементтiң тотығу дәрежесiн есептеу. | Фаза - бұл бір теңдеумен барлық құрам бөліктері түсіндірілетін зат немесе ерітінді.
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2018 год. (0.01 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты