Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Elementytermochemii
⎛
⎜
⎝
dQ
d
ξ
⎞
⎟
⎠
V,T
=Q
V,T
=ΔU
r
=
⎛
⎜
⎝
∂U
∂
ξ
⎞
⎟
⎠
V,T
[Jlmol
–1
]
27
(1.19)
Ciepłoreakcjijestpochodnąenergiiwewnętrznejukładuwzględemliczby
postępureakcji.Wielkośćtaprzedstawiaefektcieplnytowarzyszącyutworzeniu
takiejliczbymoliproduktów,jakąpodajerównaniestechiometryczne.Wreakcji
egzotermicznejukładwydzielaciepło,zatemwgprzyjętejkonwencjijejΔU
r
<0;
dlareakcjiendotermicznejΔU
r
>0.
Jeżeliwukładziezamkniętym,niewymieniającymzotoczeniemenergii
wpostacipracynieobjętościowej,zachodzireakcjachemiczna,toentalpiatego
układujestfunkcjątrzechzmiennych:T,pi
ξ
.Gdypanującewukładzieciśnienie
itemperaturasąstałe,wówczas
dH=
⎛
⎜
⎝
∂H
∂
ξ
⎞
⎟
⎠
T,p
d
ξ
Biorącjednocześniepoduwagę,żewtychwarunkachdH=Q
el
=dQ,uzyskuje
sięzależność:
⎛
⎜
⎝
dQ
d
ξ
⎞
⎟
⎠
p,T
=
⎛
⎜
⎝
∂
∂H
ξ
⎞
⎟
⎠
p,T
(1.20)
Pochodna(dQ/d
ξ
)określailośćciepławymienionegozotoczeniemprzez
układ,wktórymzachodzireakcjachemiczna,przyjednostkowejzmianieliczby
postępureakcji,wstałejtemperaturzeipodstałymciśnieniem;jesttozatemciepło
reakcjiwstałejtemperaturzeipodstałymciśnieniem,Q
p,T
:
⎛
⎜
⎝
dQ
d
ξ
⎞
⎟
⎠
p,T
=Q
p,T
=ΔH
r
=
⎛
⎜
⎝
∂
∂H
ξ
⎞
⎟
⎠
p,T
[Jlmol
–1
]
(1.21)
Zgodniezprzyjętąkonwencją,dlareakcjiegzotermicznychΔH
r
<0,adlareakcji
endotermicznychΔH
r
>0.
Zadanie
Obliczyćzmianęenergiiwewnętrznejwnastępstwieprzebiegunastępującychreakcji
chemicznychwwarunkachnormalnych,zgodniezpodanymirównaniamistechiomet-
rycznymi:
a)Zn
(s)
+H
2
SO
4(c)
=ZnSO
4(s)
+H
2(g)
ΔH
r
O=–152kJ
Rozwiązanie
Najpierwnależyobliczyćpracęobjętościowązwzoru(1.4)wiedząc,żeV
2
>>V
1
,gdyż
jedynymgazowymreagentemjestwodór:
W
obj
=–1,013l10
5
m
N
2
l22,414l10
–3
m
3
=–22,705l10
2
J=–2,2705kJ
