Введение в термохимию

Стандартная энтальпия образования – тепловой эффект реакции образования одного моля вещества из простых веществ, его составляющих, находящихся в устойчивых стандартных состояниях.

Например, для реакций

Реакция

Энтальпия образования

Na 2O (т) + H 2O (ж) = 2NaOH (т)

1/2Na 2O (т) + 1/2H 2O (ж) = NaOH (т)

Na (т) + 1/2O 2(г) + 1/2H 2(г) = NaOH (т)

2Na (т) + O 2(г) + H 2(г)= 2NaOH (т)

только является стандартной энтальпией образования NaOH.

Энтальпия образования простых веществ принята равной нулю , причем нулевое значение энтальпии образования относится к агрегатному состоянию, устойчивому при T = 298 K. Так, для йода кДж∙ , кДж∙, кДж∙. Для углерода = 0 кДж∙, = 1,83 кДж∙.

Стандартная энтальпия сгорания – тепловой эффект реакции сгорания одного моля вещества до образования высших оксидов. Для органических веществ – до и . Теплота сгорания негорючих веществ принимается равной нулю. Теплота сгорания топлива характеризует его теплотворную способность.

Энтальпия растворения складывается из теплоты разрушения кристаллической решетки (ΔH реш > 0) и теплоты гидратации (сольвататции для неводных растворов), выделяющейся в результате взаимодействия молекул растворителя с молекулами или ионами растворяемого вещества с образованием соединений переменного состава – гидратов (сольватов) (ΔH гидр < 0).

В зависимости от соотношения значений ΔH реш и ΔH гидр энтальпия растворения может иметь как положительное, так и отрицательное значение.

Так, энтальпия растворения КОН – отрицательная величина и характеризует экзотермический процесс:

Растворение же – эндотермический процесс (ΔH = 35,9 кДж∙), так как на разрушение кристаллической решетки ( = 684,5 кДж∙) затрачивается больше энергии, чем выделяется при гидратации ионов и : –339 и –309,6 кДж∙моль –1 соответственно.

Модель 4.7. Агрегатные состояния.

Стандартная энтальпия нейтрализации – энтальпия реакции взаимодействия сильных кислот и оснований с образованием одного моля при стандартных условиях.

HCl + NaOH = NaCl + H 2O;

H + + OH – = H 2O,       ΔH  ° = –55,9 кДж∙моль –1.

Для концентрированных растворов сильных электролитов может быть различным из-за изменения значения их ионов при разбавлении.

Стандартная энтальпия реакции ΔH  ° – тепловой эффект реакции определенного числа молей реагентов, задаваемого уравнением реакции при стандартных условиях. Например, для реакции

4H 2O (ж) + 2Fe (т) → Fe 2O 3(т) + 4H 2(г),         ΔH  ° = 321,3 кДж

ΔH  ° относится целиком к реакции, как она записана.

Стандартная энтальпия разрыва связи (называемая также энергией связи ) – энергия, поглощаемая при разрыве связей двух атомов одного моля вещества, находящегося в газообразном состоянии при 298 К:

HCl (г) → H (г) + Cl (г),    ΔH  ° = 429,7 кДж.

Средние стандартные энтальпии связи могут быть определены для индивидуального соединения или путем усреднения значений, найденных для целых классов соединений.