Закон Гесса — термохімія
ΔH_реакції = Σ ΔH°_продуктів − Σ ΔH°_реагентів
Закон Гесса: тепловий ефект реакції не залежить від шляху, а лише від початкового і кінцевого стану. Формула, приклади, ентальпія.
🔥 Що говорить закон Гесса?
Закон Гесса (1840): тепловий ефект хімічної реакції не залежить від шляху (проміжних стадій), а визначається лише початковим і кінцевим станом системи.
📐 Формула
ΔH_реакції = Σ ΔHᶠ°(продуктів) − Σ ΔHᶠ°(реагентів)
де ΔHᶠ° — стандартна ентальпія утворення речовини (кДж/моль).
📊 Стандартні ентальпії утворення
| Речовина | ΔHᶠ° (кДж/моль) |
|---|
| H₂O(г) | −241.8 |
| H₂O(р) | −285.8 |
| CO₂(г) | −393.5 |
| CH₄(г) | −74.8 |
| C₂H₅OH(р) | −277.7 |
| NH₃(г) | −46.1 |
| Прості речовини (C, H₂, O₂...) | 0 (за означенням) |
✏️ Приклад: Спалювання метану
CH₄(г) + 2O₂(г) → CO₂(г) + 2H₂O(г)
ΔH = [ΔHᶠ°(CO₂) + 2·ΔHᶠ°(H₂O(г))] − [ΔHᶠ°(CH₄) + 2·ΔHᶠ°(O₂)]
= [−393.5 + 2×(−241.8)] − [−74.8 + 0]
= −877.1 − (−74.8) = −802.3 кДж/моль
Реакція екзотермічна: Q = 802.3 кДж
🔗 Цикл Гесса
Часто тепловий ефект незручної реакції можна знайти складаючи відомі реакції:
ΔH₁ = ΔH₂ + ΔH₃ (якщо реакція 1 = реакція 2 + реакція 3)
Зворотна реакція має ΔH = −ΔH прямої.
📋 Термохімічні символи
| Символ | Значення |
|---|
| ΔH < 0 | Екзотермічна реакція (виділяє тепло) |
| ΔH > 0 | Ендотермічна реакція (поглинає тепло) |
| ΔHᶠ° | Ентальпія утворення з простих речовин |
| ΔHс° | Ентальпія горіння |
| ° | Стандартні умови: 298 К, 1 атм |
Про ці формули
Цей розділ містить систематизований збірник формул з відповідної теми. Кожна формула наведена у загальному вигляді з поясненням позначень та вказівкою на область застосування.
Ключові формули: рівняння стану газу PV=nRT, формула рН, закон Гесса, рівняння Нернста.
Як застосовувати формули
Спочатку зрозумійте фізичний або математичний сенс формули, потім переходьте до числових підстановок. Перевіряйте розмірності одиниць перед обчисленням — це допомагає уникнути помилок.
Часті запитання (FAQ)
Які основні формули охоплює цей розділ з закон гесса?
Розділ 'Закон Гесса' містить: молярна маса M=m/n, рівняння Арреніуса, закон Гесса, формула рН=-log[H⁺], рівняння Нернста. Кожна формула подана у загальному вигляді з поясненням позначень та умовами застосування.
Як правильно застосовувати формули з закон гесса?
Перед підстановкою чисел у формулу переконайтесь: (1) всі величини в одних одиницях, (2) ви зрозуміли фізичний або математичний сенс кожного символу, (3) результат має правильну розмірність. Це три кроки, що запобігають 90% помилок.
Де в реальному житті використовуються формули закон гесса?
Формули закон гесса застосовуються в: фармацевтиці, хімічній промисловості, аналітичній хімії, харчовій промисловості та охороні довкілля. Знання цих співвідношень є обов'язковим для інженерів, науковців та студентів відповідних спеціальностей.
Які типові помилки роблять при роботі з формулами закон гесса?
Найчастіші помилки: плутанина з одиницями вимірювання, неправильне трактування умов застосування формули, арифметичні прорахунки при підстановці. Завжди перевіряйте розмірність результату та порівнюйте з очікуваним порядком величини.
Як перевірити правильність формули закон гесса?
Для перевірки: (1) перевірте розмірність (всі доданки мають однакову розмірність), (2) підставте граничні випадки (нулі, нескінченність), (3) звіртеся з результатом онлайн-калькулятора на calculator.party.