Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.1.Pojęciapodstawoweztermodynamiki
namicznym).Najczęściejkoniecznejestpomnożeniesumowanychalgebraiczne
efektówcieplnychprocesówpośrednichprzezodpowiedniewspółczynnikilicz-
bowe(całkowitelubułamkowe,dodatnielubujemne).Inaczejmówiąc,danąre-
akcjęchemicznąprzedstawiamyjakoliniowąkombinacjęrównańinnychreakcji.
OpisanąwyżejmetodęHessaobliczaniaefektówtermicznychprocesów
możnaniejakouogólnićnawszystkieekstensywnefunkcjestanu(np.energię
HelmholtzaF,energięGibbsaG,entropięS),któresązarazemwielkościami
addytywnymi.
UjemnąstronąmetodyHessajestsumowaniesięwkońcowymwynikubłę-
dów,jakimizawszesąobarczonestosowanewobliczeniachdaneempiryczne
efektówcieplnychreakcjipośrednich.
Przykład
ObliczyćefekttermicznyreakcjiredukcjihematytuFe
2O
3tlenkiemwęgla.
Reakcjataprzebiegawedługnastępującegorównania
(1)∆H
1:
Fe
2O
3(s)+CO
(g)=2Fe
(s)+3CO
2(g)
Jakoreakcjepośrednieoznanychefektachtermicznychprzyjmiemyreakcje
utlenianiatlenkuwęgladodwutlenkuwęglaorazżelazadotlenkużelaza(III)
(2)∆H
2:
(3)∆H
3:
2CO
(g)+O
2(g)=2CO
2(g)
4Fe
(s)+3O
2(g)=2Fe
2O
3(s)
Sumującpomnożoneprzez3/2równaniereakcji(2)zpomnożonymprzez1/2
równaniemreakcji(3),otrzymamyrównaniereakcji(1).Wykonująctesame
działanianaefektachcieplnych∆H
2i∆H
3,otrzymamynastępującerównanie
naefektcieplny∆H
1reakcji(1)
∆H
1=3/2∆H
2+1/2∆H
3
Zakładając,żeobliczamyefektcieplnyreakcji(1)wtemperaturze298Kipod
ciśnieniem105Pa(czyliwwarunkachstandardowych),orazpodstawiając∆H
2=
∆Ho
2(298)=–566,33kJoraz∆H
3=∆Ho
3(298)=–1643,8kJ,otrzymamyostatecznie
∆H
1(298)=3/2(–566,33)–1/2(1643,8)=–27,6kJ
Jakwidać,reakcja(1)macharakteregzotermiczny,choćwartośćbezwzględna
efektutermicznegojeststosunkowomała.
1.1.5.5.Obliczanieefektówcieplnychprocesówfizykochemicznych
wwarunkachstandardowych
NapodstawieprawaHessamożemypodaćtwierdzenie:efektcieplny
(∆Ho
298)dowolnejreakcjizachodzącejwwarunkachstandardowych(p=105Pa,
17
