6.1.4. Энтальпии образования веществ

Энтальпией образования называется энтальпия процесса образования вещества в данном агрегатном состоянии из простых веществ, находящихся в устойчивых модификациях. Энтальпией образования сульфата натрия, например, является энтальпия реакции:

2Na_(к) + S_(ромб) +2O_2(г) = Na₂SO_4(к).

Энтальпия образования простых веществ равна нулю.

Поскольку тепловой эффект реакции зависит от состояния веществ, температуры и давления, то при проведении термохимических расчетов условились использовать стандартные энтальпии образования – энтальпии образования веществ, находящихся при данной температуре встандартном состоянии. В качестве стандартного состояния для веществ, находящихся в конденсированном состоянии принято реальное состояние вещества при данной температуре и давлении 101,325 кПа (1 атм). В справочниках обычно приводятся стандартные энтальпии образования веществ при температуре 25^oС (298К), отнесенные к 1 моль вещества (ΔН_f^o₂₉₈). Стандартные энтальпии образования некоторых веществ при Т=298К приведены в табл. 6.1.

Таблица 6.1.

Стандартные энтальпии образования (ΔН_f^o₂₉₈) некоторых веществ

Вещество	ΔНfo298, кДж/моль	Вещество	ΔНfo298, кДж/моль
Н2O(ж)	-285,8	NО(г)	+91,3
NH3(г)	-45,9	NО2(г)	+34,2
СО(г)	-110,5	NaCl(к)	-411,1
СО2(г)	-393,5	Na2SO4(к)	-1387,2
СаО(к)	-635,1	СаСО3(к)	-1206,8

Стандартные энтальпии образования большинства сложных веществ являются отрицательными величинами. Для небольшого числа неустойчивых веществ ΔН_f^o₂₉₈>0. К числу таких веществ, в частности, относятся оксид азота(II) и оксид азота(IV), табл.6.1.

6.1.5. Расчет тепловых эффектов химических реакций

Для расчета энтальпий процессов используется следствие из закона Гесса: энтальпия реакции равна сумме энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов.

Рассчитаем энтальпию разложения карбоната кальция. Процесс описывается следующим уравнением:

СаСО_3(к) = CaO_(к) + CO_2(г).

Энтальпия этой реакции будет равна сумме энтальпий образования оксида кальция и углекислого газа за вычетом энтальпии образования карбоната кальция:

ΔН^o₂₉₈ = ΔН_f^o₂₉₈(СаО_(к)) + ΔН_f^o₂₉₈(СО_2(г)) - ΔН_f^o₂₉₈(СаСО_3(к)).

Используя данные табл.6.1. получаем:

ΔН^o₂₉₈= - 635,1 -393,5 + 1206,8 = + 178,2 кДж.

Из полученных данных следует, что рассматриваемая реакция является эндотермической, т.е. протекает с поглощением тепла.

Реакция

CaO_(к) + CO_2(к) = СаСО_3(к)

Сопровождается выделением теплоты. Ее энтальпия окажется равной

ΔН^o₂₉₈ = -1206,8 +635,1 + 393,5 = -178,2 кДж.

6.2. Скорость химических реакций

6.2.1. Понятие скорости реакции

6.2.2. Зависимость скорости реакции от концентрации; порядок и молекулярность реакции

6.2.3. Зависимость скорости реакции от температуры