Mi Hess törvénye?

A Hess törvénye 1840-ben Germain Henri Hess svájci orvos és vegyész javasolta. Hő formájában történő energiával kapcsolatos munkája során semlegesítési reakciók ban ben savs és báziss arra a következtetésre jutott, hogy az ilyen típusú reakciók energiáinak összege mindig állandó.

A svájci tudós tanulmányai a következő törvény javaslatához vezettek:

“A kémiai reakcióban részt vevő entalpia változása bizonyos kísérleti körülmények között kizárólag az entalpia függvénye kiindulási és végtermék, függetlenül attól, hogy a reakciót közvetlenül egyetlen lépésben hajtják végre, vagy közvetett módon a reakciót hajtják végre fázisok. "

Általában a reakció HH-jának kiszámítása független a lépések számától és a reakció típusától, és a következő kifejezéssel történik:

?H = Hp-Hr

Ha nem tudjuk kiszámítani egy adott kémiai reakció H H értékét, akkor ezt a reakciót alkotó lépések H H-ának összegével meghatározhatjuk:

?H =? H₁ +? H₂ +? H₃ + ...

Példa erre a grafitszén gyémántszénné (C_g) → C_d)). Ennek a folyamatnak a H értékének meghatározásához a következő lépések állnak rendelkezésünkre:

Ç_g) + O_{2. g)} → CO_{2. g)} H = -94 Kcal

CO_{2. g)} → C_d) + O_{2. g)} H = +94,5 Kcal

Mivel vannak olyan vegyületek, amelyek megismétlik önmagukat (CO₂ ez a₂) mindkét egyenletben, de különböző területeken (reagensek vagy termékek) eliminálódnak. Tehát, csak adja hozzá a? H-eket, mivel mind az O₂ mennyit a CO₂ az egyenlet ellentétes oldalán vannak:

?H =? H₁ +? H₂

?H = -94 + 94,5

?H = 0,5 Kcal

Hess törvényének alapjai

mikor kell számítsa ki a reakció entalpia változását lépéseiből és entalpia-variációiból szem előtt kell tartanunk, hogy a végső reakció az, aki diktálja ezt a számítást.

Az összes megadott lépést úgy dolgozzuk ki, hogy azok teljes mértékben összhangban legyenek a végső reakcióval. Például, ha végső reakciónk van:

Általános reakció: X + Y → Z

A gyakorlat pedig a következő lépéseket tartalmazza:

1. lépés: X + D → W + E
2. lépés: Z + D → F + E
3. lépés: F → Y + W

Nyilvánvaló, hogy a 2. és a 3. lépés nem engedelmeskedik a végső reakciónak, mivel a 2. lépésben A a reagensben van, a 3. lépésben Y a termékben van. Ebben az esetben ezeknek a lépéseknek „kezelésre” van szükségük ahhoz, hogy megfeleljenek a végső vagy globális reakciónak. Értse meg, mi ez a "kezelés":

A reakció lépéseivel való munka lehetőségei Hess törvényében

a) Fordítsa meg az egész egyenletet

Egy egyenlet megfordítható (a reagensekből termékek, a termékekből pedig reagensek lesznek) annak érdekében, hogy megfeleljenek a résztvevők helyzetének. Ebben az esetben a? H értékének fordított értéke lesz.

Az alábbi példában nyilvánvaló, hogy a 2. és 3. lépést meg kell fordítani:

Általános reakció: X + Y → Z

1. lépés: X + D → W + E
2. lépés: Z + D → F + E
3. lépés: F → Y + W

b) Szorozzuk meg az egyenletet

Az egyenlet bármely számértékkel megszorozható a résztvevők számának kiegyenlítése érdekében. Ebben az esetben meg kell szorozni? H értékét.

Az alábbi példában nyilvánvaló, hogy a 2. lépést meg kell szorozni 2-vel, hogy megegyezzen a B és C résztvevők számával a globális egyenlethez viszonyítva.

Általános reakció: A + 2B → 2C

1. lépés: A + 2D → 2Z
2. lépés: Z + B → C + D

c) Ossza fel a teljes egyenletet

Egy egyenlet bármely számértékkel felosztható a résztvevők számának kiegyenlítése érdekében. Ebben az esetben a H értékét is el kell osztani.

Az alábbi példában nyilvánvaló, hogy a 2. lépést el kell osztani 2-vel, hogy megegyezzen az F és C résztvevők számával a globális egyenlethez viszonyítva.

Teljes reakció: W + F → 2C

1. lépés: W + 2D → 2Z
2. lépés: 4Z + 2F → 4C + 4D

Hess-törvény alkalmazási példa

Példa: A butángáz teljes égési reakcióját (szén-dioxid és víz képződése) a következő egyenlet adja:

Ç₄H_{10. g)} + 13 / 2O_{2. g)} → 4CO_{2. g)} + 5 óra₂O_g)

A bután ismeretében C₄H₁₀, a főzőgázban a legnagyobb mennyiségben jelen lévő gáz (LPG), határozza meg az entalpia értékét, az egyes adatok kialakulásának standard entalpiaira vonatkozó alábbi adatokra hivatkozva alkatrészek:

Ç_s + 5 óra_{2. g)} → 1C₄H_{10. g)} H = -125 Kcal

Ç_s + O_{2. g)} → CO_{2. g)} H = -394 Kcal

H_{2. g)} + 1 / 2O_{2. g)} → H₂O_g) H = -242 Kcal

Felbontás:

1^O Lépés: Az 1. lépést meg kell fordítani, mivel a globális egyenlet szerint az anyagnak reakcióképesnek kell lennie, nem terméknek. Ezzel a? H értékének előjele is megfordul:

1C₄H_{10. g)} → 4C_s + 5 óra_{2. g)} H = + 125 Kcal

2^O Lépés: A 2. lépést meg kell tartani, de meg kell szorozni néggyel, mert a globális egyenlet szerint 4 mol CO₂. Így a H értékét is meg kell szorozni 4-vel:

(4x) Ç_s + O_{2. g)} → CO_{2. g)} H = -394 Kcal

hamar:

4C_s + 4 O_{2. g)} → 4 CO_{2. g)} H = -1576 Kcal

3^O Lépés: A 3. lépést meg kell tartani, de meg kell szorozni ötször, mert a globális egyenlet szerint 5 mol H₂O. Így a H értékét is meg kell szorozni 5-tel:

(5x) H_{2. g)} + 1 / 2O_{2. g)} → H₂O_g) H = -242 Kcal

hamar:

5 óra_{2. g)} + 5 / 2O_{2. g)} → 5h₂O_(g H = -1210 Kcal

4^O Lépés: Törlések végrehajtása:

1. lépés: 1C₄H_{10. g)} → 4C_s + 5 óra_{2. g)} H = + 125 Kcal

2. lépés: 4C_s + 4 O_{2. g)} → 4 CO_{2. g)} H = -1576 Kcal

3. lépés: 5 óra_{2. g)} + 5 / 2O_{2. g)} → 5h₂O_(g H = -1210 Kcal

• 5 órája₂ az 1. lépés termékében és a 3. lépésben a reagensben ezért eliminálódnak;

• Az 1. lépés termékében és a 2. lépésben található reagensben 4 ° C van, így ezek eltávolításra kerülnek.

Így a lépések a következők maradnak:

1. lépés: 1C₄H_{10. g)} → H = + 125 Kcal

2. lépés: + 4 O_{2. g)} → 4 CO_{2. g)} H = -1576 Kcal

3. lépés: + 5 / 2O_{2. g)} → 5h₂O_(g H = -1210 Kcal

Az elimináció utáni lépések hozzáadásával megállapíthatjuk, hogy összhangban vannak az általános reakcióval.

Ç₄H_{10. g)} + 13 / 2O_{2. g)} → 4CO_{2. g)} + 5 óra₂O_g)

5^O Lépés: Adja hozzá a ? óra a. lépés meghatározása ? H a globális reakció.

?H =? H₁ +? H₂ +? H₃

?H = 125 + (-1576) + (-1210)

?H = 125 - 1576 - 1210

?H = 125 - 2786

?H = - 661 Kcal

Általam. Diogo Lopes Dias

Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-lei-hess.htm