5)Термохимия(тх). Термохимические уравнения(ту). Закон Лавуазье-Лапласа. Закон Гесса. Теплота сгорания топлива(тст).

ТХ – раздел ТД, изучающий тепловые эффекты реакций. Используются ТХ уравнения. ТУ – уравнения процессов, в которых указаны тепловые эффекты и агрегатное состояние веществ. 4Al+3O₂ = 2Al₂O₃; 2Al_тв + 1.5O_{2 газ} = Al₂O_{3 тв} + 1675,8 кДж(∆H° = -1675,8 кДЖ). В основе ТХ лежат 2 закона: 1) Лавуазье-Лапласа: тепловые эффекты реакций, протекающих в прямом и обратном направлениях, равны по модулю, но противоположны по знаку.2) Гесса: тепловой эффект х.р., протекающей при постоянном р или при постоянной t° зависит только от состояния исходных в-в и продуктов реакции и не зависит от пути перехода между ними. Закон Гесса позволяет обращаться с ТХ уравнениями как с алгебраическими. Это требуется для того, чтобы при комбинации различных уравнений с известными ∆H получить требуемое уравнение с неизвестным ∆H. Тепловой эффект реакции окисления кислородом элементов, входящих в состав топлива, до образования высших оксидов называется ТС этого топлива ∆H_сг. Расчёт теплоты сгорания проводится с использованием закона Гесса. Например, стандартную теплоту сгорания этанола при 298 К: C₂ Н₅ОН(ж)+3О₂ = 2СО₂+3Н₂О(г) можно рассчитать ∆H°_сг. = 2∆H°_СО2+3∆H°_Н2О(г)- ∆H°_С2Н5ОН. В технических расчётах используют удельную теплоту сгорания Q_Т, которая равна количеству теплоты, выделяющейся при сгорании жидкого иди твёрдого вещества массой 1 кг и газообразного вещества объёмом 1 куб. м до образования высших оксидов Q_Т = - ∆H_сг1000/М, где М – масса моля вещества. Если расчёт теплоты сгорания ∆H_сг ведётся применительно к реакции с образованием жидкой воды, то удельная теплота сгорания называется высшей, а для реакции с образованием газообразной воды – низшей. При умолчании обычно имеют в виду высшую теплоту сгорания.

6)Следствие из закона Гесса. Стандартная энтальпия образования вещества. Стандартная энтропия вещества. Стандартная энергия Гиббса образования вещества. Расчёт изменения энтальпии, энтропии и энергии Гиббса в ходе х.р.

Следствия из закона Гесса: Тепловой эффект прямой реакции равен по величине и противоположен по знаку тепловому эффекту обратной реакции; Тепловой эффект химической реакции равен разности сумм теплот образования продуктов реакции и исходных веществ, умноженных на стехиометрические коэффициенты; Тепловой эффект химической реакции равен разности сумм теплот сгорания исходных веществ и продуктов реакции, умноженных на стехиометрические коэффициенты; Если начальное и конечное состояния химической реакции (реакций) совпадают, то ее (их) тепловой эффект равен нулю. Для любого сложного вещества можно составить такое ТХ уравнение, в ходе которого 1 моль его будет получаться из простых веществ а стандартных условиях. Тепловой эффект такой реакции называется стандартной энтальпией образования вещества(для простых веществ =0). Энергия Гиббса – критерий самопроизвольного протекания х.р. ∆G = ∆Н - T∆S. Если ∆G<0 - реакция протекает самопроизвольно, если ∆G > - не протекает, если ∆G = 0 – химическое равновесие. При высоких Т(Т→∞) T∆S→∞, |H|<<| T∆S|, ∆G = - T∆S – энтропийный фактор преобладает. При низких Т(Т→0) T∆S→0, | ∆H|>>| T∆S|, ∆G = ∆H – энергетический фактор главный. Любое сложное вещество характеризуется стандартной энергией Гиббса образования. Справочная величина, для простых веществ = 0, кДж/моль, можно рассчитать 2 способами: ∆G = ∆Н - T∆S и ∆G = сумма ∆Gпр. - сумма ∆G исх. в-в. Энтропия – мера беспорядка в системе. Чем больше беспорядка, тем выше S. Для S известно её абсолютное значение. И простые, и сложные в-ва характеризуются стандартной энтропией, т.е. S 1 моль в-ва в станд. усл. Справочная величина, Дж/моль*К, для простых веществ ≠0. Иногда знак ∆S можно оценить не проводя расчётов. 2СО + О₂ = 2СО₂; 3 моль газа – 2 моль газа; ∆S = S_пр – S_исх<0.