מהו חוק הס?

ה חוק הס הוא הוצע בשנת 1840 על ידי הרופא והכימאי השוויצרי ז'רמן הנרי הס. במהלך עבודתו על אנרגיה בצורת חום ב תגובות ניטרול ב חוּמצָהs ו- בסיסהוא הגיע למסקנה שסכום האנרגיות בתגובה מסוג זה תמיד היה קבוע.

מחקריו של המדען השוויצרי הובילו להצעת החוק הבא:

וריאציית האנטלפיה המעורבת בתגובה כימית, בתנאי ניסוי מסוימים, תלויה אך ורק באנטלפיה מוצרים ראשוניים וסופיים, בין אם התגובה מתבצעת ישירות בשלב יחיד ובין אם מתבצעת בעקיפין בסדרה של שלבים. "

באופן כללי, חישוב ה-? H של תגובה אינו תלוי במספר השלבים וסוג התגובה ונעשה על ידי הביטוי הבא:

?H = Hp-Hr

כאשר איננו מצליחים לחשב את? H של תגובה כימית ספציפית, אנו יכולים לקבוע אותה על ידי סכום ה-? H של השלבים המרכיבים תגובה זו:

?H =? H1 +? H2 +? H3 + ...

דוגמה היא קביעת האנרגיה הכרוכה בהפיכת פחמן גרפיט לפחמן יהלום (C(ז) → ג(ד)). לקביעת ה-? H של תהליך זה עומדים לרשותנו השלבים הבאים:

Ç(ז) + O2 (גרם) → CO2 (גרם)? H = -94 קק"ל

שיתוף2 (גרם) → ג(ד) + O2 (גרם)? H = +94.5 קק"ל

כיוון שישנם תרכובות החוזרות על עצמן (CO2 זה ה2בשתי המשוואות, אך באזורים שונים (ריאגנטים או מוצרים), הם מסולקים. אז פשוט הוסף את ה-? Hs שסופק, מכיוון ששניהם ה- O2 כמה CO2 נמצאים משני צידי המשוואה:

?H =? H1 +? H2

?H = -94 + 94.5

?H = 0.5 קק"ל

יסודות חוק הס

מתי עלינו לחשב את שינוי האנטלפיה של תגובה על פי צעדיו וריאציות האנתלפיה, עלינו לזכור שהתגובה הסופית היא מי יכתיב את החישוב הזה.

כל הצעדים הניתנים עובדו בצורה כזו שהם מסכימים לחלוטין עם התגובה הסופית. לדוגמא, אם יש לנו תגובה סופית:

תגובה כוללת: X + Y → Z

והתרגיל מספק את השלבים הבאים:

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

ברור ששלבים 2 ו- 3 אינם מצייתים לתגובה הסופית, שכן בשנת 2, A נמצא במגיב וב -3, Y הוא במוצר. במקרה זה, צעדים אלה זקוקים ל"טיפול "בכדי לעמוד בתגובה הסופית או הגלובלית. הבן מהו ה"טיפול "הזה:

אפשרויות לעבוד עם שלבי התגובה בחוק הס

א) הפוך את כל המשוואה

ניתן להפוך משוואה (מגיבים הופכים למוצרים, ומוצרים הופכים למגיבים) על מנת להתאים את עמדת המשתתפים. במקרה זה, הערך של? H יהפוך את סימנו.

בדוגמה שלהלן ניכר כי יש להפוך את שלבים 2 ו -3:

תגובה כוללת: X + Y → Z

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

ב) הכפל את המשוואה

ניתן להכפיל משוואה בכל ערך מספרי על מנת להשוות את מספר המשתתפים. במקרה זה, יש להכפיל את הערך של? H.

בדוגמה שלהלן ניכר כי יש להכפיל את שלב 2 בשווי 2 למספר המשתתפים B ו- C ביחס למשוואה הגלובלית.

תגובה כוללת: A + 2B → 2C

שלב 1: A + 2D → 2Z
שלב 2: Z + B → C + D

ג) פיצול המשוואה כולה

ניתן לחלק משוואה בכל ערך מספרי על מנת להשוות את מספר המשתתפים. במקרה זה, יש לחלק את הערך של? H.

בדוגמה שלהלן ניכר כי יש לחלק את שלב 2 ב -2 כדי להיות שווה למספר המשתתפים F ו- C ביחס למשוואה הגלובלית.

תגובה כוללת: W + F → 2C

שלב 1: W + 2D → 2Z
שלב 2: 4Z + 2F → 4C + 4D

דוגמה ליישום חוק הס

דוגמא: תגובת הבעירה המלאה (היווצרות פחמן דו חמצני ומים) של גז בוטאן ניתנת על ידי המשוואה הבאה:

Ç4ה10 (גרם) + 13 / 2O2 (גרם) → 4CO2 (גרם) + 5 שעות2או(ז)

לדעת את הבוטאן הזה, ג4ה10, האם הגז הקיים בכמות הגדולה ביותר בגז בישול (LPG), קבע את ערך האנטלפיה שלו, בהתייחס לנתונים הבאים עבור אנלפיות סטנדרטיות של היווצרות של כל אחד מהם רכיבים:

Ç(ים) + 5 שעות2 (גרם) → 1C4ה10 (גרם)? H = -125 קק"ל

Ç(ים) + O2 (גרם) → CO2 (גרם)? H = -394 קק"ל

ה2 (גרם) + 1 / 2O2 (גרם) → H2או(ז)? H = -242 קק"ל

פתרון הבעיה:

1או שלב: יש להפוך את שלב 1 מכיוון שעל פי המשוואה הגלובלית, החומר חייב להיות מגיב, ולא מוצר. בכך הופך גם סימן הערך של? H:

1C4ה10 (גרם) → 4C(ים) + 5 שעות2 (גרם)? H = + 125 קק"ל

2או שלב: יש לשמור על שלב 2, אך יהיה צורך להכפיל אותו בארבע, מכיוון שעל פי המשוואה הגלובלית עליו להיות בעל 4 מול של CO2. לפיכך, יש להכפיל את הערך של? H גם ב- 4:

(פי 4) Ç(ים) + O2 (גרם) → CO2 (גרם)? H = -394 קק"ל

בקרוב:

4C(ים) + 4 O2 (גרם) → 4 CO2 (גרם)? H = -1576 קק"ל

3או שלב: יש לשמור על שלב 3, אך יצטרך להכפיל אותו בחמישה, מכיוון שעל פי המשוואה הגלובלית עליו להיות בעל 5 mol H2או לפיכך, יש להכפיל את הערך של? H גם ב- 5:

(פי 5) ה2 (גרם) + 1 / 2O2 (גרם) → H2או(ז)? H = -242 קק"ל

בקרוב:

5 שעות2 (גרם) + 5 / 2O2 (גרם) → 5 שעות2או? H = -1210 קק"ל

4או שלב: בצע מחיקות:

שלב 1: 1C4ה10 (גרם) → 4C(ים) + 5 שעות2 (גרם)? H = + 125 קק"ל

שלב 2: 4C(ים) + 4 O2 (גרם) → 4 CO2 (גרם)? H = -1576 קק"ל

שלב 3: 5 שעות2 (גרם) + 5 / 2O2 (גרם) → 5 שעות2או? H = -1210 קק"ל

  • לפני 5 שעות2 במוצר שלב 1 ובמגיב בשלב 3, לכן הם מסולקים;

  • יש 4 מעלות במוצר משלב 1 והמגיב משלב 2, ולכן הם מסולקים.

לפיכך, השלבים נותרים כדלקמן:

שלב 1: 1C4ה10 (גרם)? H = + 125 קק"ל

שלב 2: + 4 O2 (גרם) → 4 CO2 (גרם)? H = -1576 קק"ל

שלב 3: + 5 / 2O2 (גרם) → 5 שעות2או? H = -1210 קק"ל

על ידי הוספת השלבים לאחר החיסולים, אנו מגלים שהם תואמים את התגובה הכוללת.

Ç4ה10 (גרם) + 13 / 2O2 (גרם) → 4CO2 (גרם) + 5 שעות2או(ז)

5או שלב: הוסף את הערכים של ? שעות מהשלבים לקביעת ? ח של התגובה העולמית.

?H =? H1 +? H2 +? H3

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

?H = 125 - 1576 - 1210

?H = 125 - 2786

?H = - 661 קק"ל


על ידי. דיוגו לופס דיאס

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-lei-hess.htm

צעירה מתבגרת מתעדת את תגובתו של אבא שנתפס כשהוא מתאפר

בני נוער שהם LGBTQIA+ מתמודדים לעתים קרובות עם בעיות גדולות בחשיפת המיניות שלהם למשפחותיהם. אחרי ...

read more

אב טיפוס מתקפל לאייפון נוצר על ידי יוטיובר

למרות שזה נראה כמו חלום לא סביר עבור אפל להשיק אייפון מתקפל, לפחות לעת עתה, יוטיובר הפך את עצמו ל...

read more

האמת על נוזלים מקופסאות שימורים: עונג טעם או סיכון בריאותי?

חלק מהמזונות הארוזים מגיעים עם נוזלים וסרום נוספים בתוך האריזה והשימורים. מסיבה זו, לעתים קרובות ...

read more
instagram viewer