DAS Hesssches Gesetz es wurde 1840 vom Schweizer Arzt und Chemiker Germain Henri Hess vorgeschlagen. Während seiner Arbeit an Energie in Form von Wärme in Neutralisationsreaktionen im Acids und Bases, schloss er, dass die Summe der Energien bei dieser Art von Reaktion immer konstant ist.
Die Studien des Schweizer Wissenschaftlers führten zu folgendem Gesetzesentwurf:
“Die Enthalpieänderung einer chemischen Reaktion hängt unter bestimmten experimentellen Bedingungen ausschließlich von der Enthalpie ab Vor- und Endprodukte, ob die Reaktion direkt in einem einzigen Schritt oder indirekt in einer Reihe von Phasen."
Im Allgemeinen ist die Berechnung des ?H einer Reaktion unabhängig von der Anzahl der Schritte und der Art der Reaktion und erfolgt nach folgendem Ausdruck:
?H = Hp-Hr
Wenn wir das ?H einer bestimmten chemischen Reaktion nicht berechnen können, können wir es durch die Summe der ?Hs der Schritte dieser Reaktion bestimmen:
?H = ?H1 + ?H2 + ?H3 + ...
Ein Beispiel ist die Bestimmung der Energie, die bei der Umwandlung von Graphitkohlenstoff in Diamantkohlenstoff (C
(G) → C(d)). Um das ?H dieses Prozesses zu bestimmen, stehen uns folgende Schritte zur Verfügung:Ç(G) + Aus2(g) → CO2(g) ?H = -94 Kcal
CO2(g) → C(d) + Aus2(g) ?H = +94,5 Kcal
Da es Verbindungen gibt, die sich wiederholen (CO2 es ist das2) in beiden Gleichungen, aber in unterschiedlichen Bereichen (Reagenzien oder Produkte), werden sie eliminiert. Fügen Sie also einfach die bereitgestellten ?Hs hinzu, da beide2 wie viel CO2 stehen auf gegenüberliegenden Seiten der Gleichung:
?H = ?H1 + ?H2
?H = -94 + 94,5
?H = 0,5 Kcal
Grundlagen des Hessschen Gesetzes
wann müssen wir Berechnen Sie die Enthalpieänderung einer Reaktion Aufgrund seiner Schritte und seiner Enthalpievariationen müssen wir bedenken, dass die letzte Reaktion darin besteht, wer diese Berechnung diktiert.
Alle vorgesehenen Schritte sind so ausgearbeitet, dass sie mit der Endreaktion vollständig übereinstimmen. Wenn wir zum Beispiel eine letzte Reaktion haben:
Gesamtreaktion: X + Y → Z
Und die Übung sieht die folgenden Schritte vor:
Schritt 1: X + D → W + E
Schritt 2: Z + D → F + E
Schritt 3: F → Y + W
Es ist klar, dass die Schritte 2 und 3 nicht der Endreaktion entsprechen, da in 2 A im Reaktanten und in 3 Y im Produkt enthalten ist. In diesem Fall müssen diese Schritte „behandelt“ werden, um die endgültige oder globale Reaktion zu erfüllen. Verstehen Sie, was diese "Behandlung" ist:
Möglichkeiten, mit den Schritten einer Reaktion im Hessschen Gesetz zu arbeiten
a) Kehren Sie die gesamte Gleichung um
Eine Gleichung kann invertiert werden (Reaktanten werden zu Produkten und Produkte werden zu Reaktanten), um die Position der Teilnehmer anzupassen. In diesem Fall wird das Vorzeichen des Werts von &Dgr; H umgekehrt.
Im folgenden Beispiel wird deutlich, dass die Schritte 2 und 3 umgekehrt werden müssen:
Gesamtreaktion: X + Y → Z
Schritt 1: X + D → W + E
Schritt 2: Z + D → F + E
Schritt 3: F → Y + W
b) Multiplizieren Sie die Gleichung
Eine Gleichung kann mit einem beliebigen Zahlenwert multipliziert werden, um die Teilnehmerzahl auszugleichen. In diesem Fall muss der Wert von ?H multipliziert werden.
Im folgenden Beispiel ist es offensichtlich, dass Schritt 2 mit 2 multipliziert werden muss, um die Anzahl der Teilnehmer B und C relativ zur globalen Gleichung zu erreichen.
Gesamtreaktion: A + 2B → 2C
Schritt 1: A + 2D → 2Z
Schritt 2: Z + B → C + D
c) Teilen Sie die gesamte Gleichung
Eine Gleichung kann durch einen beliebigen Zahlenwert geteilt werden, um die Teilnehmerzahl auszugleichen. In diesem Fall muss auch der Wert von &Dgr; H geteilt werden.
Im folgenden Beispiel wird deutlich, dass Schritt 2 durch 2 geteilt werden muss, um die Anzahl der Teilnehmer F und C in Bezug auf die globale Gleichung zu erhalten.
Gesamtreaktion: W + F → 2C
Schritt 1: W + 2D → 2Z
Schritt 2: 4Z + 2F → 4C + 4D
Anwendungsbeispiel für das Hessische Gesetz
Beispiel: Die vollständige Verbrennungsreaktion (Bildung von Kohlendioxid und Wasser) von Butangas wird durch die folgende Gleichung angegeben:
Ç4H10(g) + 13/2O2(g) → 4CO2(g) + 5 Stunden2Ö(G)
Wissend, dass Butan, C4H10, ist das Gas, das in Kochgas (LPG) in der größten Menge vorhanden ist, bestimmen Sie den Wert seiner Enthalpie, unter Bezugnahme auf die folgenden Daten für die Standardbildungsenthalpien jedes seiner Komponenten:
Ç(s) + 5h2(g) → 1C4H10(g) ?H = -125 Kcal
Ç(s) + Aus2(g) → CO2(g) ?H = -394 Kcal
H2(g) + 1/2O2(g) → H2Ö(G) ?H = -242 Kcal
Auflösung:
1Ö Schritt: Schritt 1 muss umgekehrt werden, da der Stoff nach der globalen Gleichung Reaktant und nicht Produkt sein muss. Damit wird auch das Vorzeichen des Wertes von ?H invertiert:
1C4H10(g) → 4C(s) + 5h2(g) ?H = + 125 Kcal
2Ö Schritt: Stufe 2 muss beibehalten werden, muss aber mit vier multipliziert werden, da sie nach der globalen Gleichung 4 mol CO. enthalten muss2. Daher muss auch der Wert von ?H mit 4 multipliziert werden:
(4x) Ç(s) + Aus2(g) → CO2(g) ?H = -394 Kcal
bald:
4C(s) + 4 O2(g) → 4 CO2(g) ?H = -1576 Kcal
3Ö Schritt: Stufe 3 muss beibehalten werden, muss aber mit fünf multipliziert werden, da sie gemäß der globalen Gleichung 5 mol H. enthalten muss2Ö. Daher muss auch der Wert von ?H mit 5 multipliziert werden:
(5x) H2(g) + 1/2O2(g) → H2Ö(G) ?H = -242 Kcal
bald:
5 Stunden2(g) + 5/2O2(g) → 5h2Ö(G ?H = -1210 Kcal
4Ö Schritt: Löschungen durchführen:
Schritt 1: 1C4H10(g) → 4C(s) + 5h2(g) ?H = + 125 Kcal
Schritt 2: 4C(s) + 4 O2(g) → 4 CO2(g) ?H = -1576 Kcal
Schritt 3: 5 Stunden2(g) + 5/2O2(g) → 5h2Ö(G ?H = -1210 Kcal
5 Stunden zuvor2 im Produkt der Stufe 1 und im Reagens der Stufe 3 werden sie daher eliminiert;
Das Produkt aus Schritt 1 und das Reagenz aus Schritt 2 enthalten 4 C, so dass sie eliminiert werden.
Somit bleiben die Schritte wie folgt:
Schritt 1: 1C4H10(g) → ?H = + 125 Kcal
Schritt 2: + 4 O2(g) → 4 CO2(g) ?H = -1576 Kcal
Schritt 3: + 5/2O2(g) → 5h2Ö(G ?H = -1210 Kcal
Durch Hinzufügen der Schritte nach den Eliminierungen stellen wir fest, dass sie mit der Gesamtreaktion übereinstimmen.
Ç4H10(g) + 13/2O2(g) → 4CO2(g) + 5 Stunden2Ö(G)
5Ö Schritt: Addiere die Werte von ?Std. der Schritte zur Bestimmung der ?H der globalen Reaktion.
?H = ?H1 + ?H2 + ?H3
?H = 125 + (-1576) + (-1210)
?H = 125 – 1576 – 1210
?H = 125 - 2786
?H = - 661 Kcal
Von mir. Diogo Lopes Dias
Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-lei-hess.htm