Kas yra Heso įstatymas?

Heso įstatymas jį 1840 m. pasiūlė šveicarų gydytojas ir chemikas Germainas Henri Hessas. Vykdydamas savo darbą energijos pavidalu neutralizavimo reakcijos į rūgštissmėlis bazės, jis padarė išvadą, kad tokio tipo reakcijose esančių energijų suma visada buvo pastovi.

Šveicarijos mokslininko tyrimai paskatino pasiūlyti tokį įstatymą:

“Entalpijos, susijusios su chemine reakcija, kitimas tam tikromis eksperimento sąlygomis priklauso tik nuo entalpijos pradiniai ir galutiniai produktai, neatsižvelgiant į tai, ar reakcija vykdoma tiesiogiai vienu etapu, ar netiesiogiai - keliais etapais etapai “.

Apskritai reakcijos? H apskaičiavimas nepriklauso nuo pakopų skaičiaus ir reakcijos tipo ir atliekamas pagal šią išraišką:

?H = Hp-Hr

Kai negalime apskaičiuoti konkrečios cheminės reakcijos? H, galime ją nustatyti pagal žingsnių, sudarančių šią reakciją, HH sumą:

?H =? H₁ +? H₂ +? H₃+ ...

Pavyzdys yra energijos, susijusios su grafito anglies pavertimu deimanto anglimi (C_g) → C_d)). Norėdami nustatyti šio proceso „H“, mes turime šiuos veiksmus:

instagram story viewer

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

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

Kadangi yra junginių, kurie kartojasi (CO₂ tai₂) abiejose lygtyse, bet skirtingose srityse (reagentai ar produktai) jie pašalinami. Taigi, tiesiog pridėkite pateiktus? H, nes abu O₂ kiek CO₂ yra priešingose lygties pusėse:

?H =? H₁ +? H₂

?H = -94 + 94,5

?H = 0,5 Kcal

Heso dėsnio pagrindai

kada mes turime apskaičiuokite reakcijos entalpijos pokytį iš jo žingsnių ir entalpijos variantų turime nepamiršti, kad galutinė reakcija yra tai, kas diktuos šį skaičiavimą.

Visi pateikti žingsniai yra paruošti taip, kad jie visiškai atitiktų galutinę reakciją. Pavyzdžiui, jei turime galutinę reakciją:

Bendra reakcija: X + Y → Z

Pratyboje pateikiami šie žingsniai:

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

Akivaizdu, kad 2 ir 3 etapai nepaklūsta galutinei reakcijai, nes 2 punkte A yra reagente, o 3 - produkte yra Y. Šiuo atveju šiems veiksmams reikia „gydymo“, kad būtų įvykdyta galutinė ar pasaulinė reakcija. Supraskite, kas yra šis „gydymas“:

Darbo su reakcijos žingsniais galimybės Hesso įstatyme

a) Apverskite visą lygtį

Lygtis gali būti apversta (reagentai tampa produktais, o produktai - reagentais), siekiant išlyginti dalyvių poziciją. Tokiu atveju? H reikšmė bus apversta.

Toliau pateiktame pavyzdyje akivaizdu, kad 2 ir 3 veiksmus reikia pakeisti:

Bendra reakcija: X + Y → Z

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

b) Padauginkite lygtį

Lygtis gali būti padauginta iš bet kokios skaitinės vertės, kad būtų išlygintas dalyvių skaičius. Tokiu atveju? H reikšmė turi būti padauginta.

Toliau pateiktame pavyzdyje akivaizdu, kad 2 žingsnis turi būti padaugintas iš 2, kad būtų lygus dalyvių B ir C skaičiui, atsižvelgiant į visuotinę lygtį.

Bendra reakcija: A + 2B → 2C

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

c) Padalykite visą lygtį

Lygtis gali būti padalinta iš bet kurios skaitinės vertės, kad būtų išlygintas dalyvių skaičius. Šiuo atveju taip pat reikia padalyti? H reikšmę.

Toliau pateiktame pavyzdyje akivaizdu, kad 2 žingsnis turi būti padalytas iš 2, kad būtų lygus dalyvių F ir C skaičiui, palyginti su pasauline lygtimi.

Bendra reakcija: W + F → 2C

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

Heso dėsnio taikymo pavyzdys

Pavyzdys: Visiška butano dujų degimo reakcija (anglies dioksido ir vandens susidarymas) apskaičiuojama pagal šią lygtį:

Ç₄H_{10 g)} + 13 / 2O_{2 g)} → 4CO_{2 g)} + 5 valandos₂O_g)

Žinodamas tą butaną, C₄H₁₀yra didesnės dujos, esančios virimo dujose (SND), nustatykite jų entalpijos vertę, atsižvelgiant į šiuos duomenis apie kiekvienos iš jų susidarymo standartines entalpijas komponentai:

Ç_s + 5 val_{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

Rezoliucija:

1^O Žingsnis: 1 žingsnis turi būti pakeistas, nes pagal visuotinę lygtį medžiaga turi reaguoti, o ne produktas. Tai taip pat yra apverstas? H vertės ženklas:

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

2^O Žingsnis: 2 žingsnis turi būti išlaikytas, bet jį reikės padauginti iš keturių, nes pagal visuotinę lygtį jame turi būti 4 mol CO₂. Taigi, H reikšmė taip pat turi būti padauginta iš 4:

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

netrukus:

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

3^O Žingsnis: 3 žingsnis turi būti išlaikytas, tačiau jį reikės padauginti iš penkių, nes pagal visuotinę lygtį jame turi būti 5 mol H₂O. Taigi, H reikšmė taip pat turi būti padauginta iš 5:

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

netrukus:

5 valandos_{2 g)} + 5 / 2O_{2 g)} → 5 val₂O_(g? H = -1210 Kcal

4^O Žingsnis: Atlikite trynimus:

1 žingsnis: 1C₄H_{10 g)} → 4C_s + 5 val_{2 g)}? H = + 125 Kcal

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

3 žingsnis: 5 valandos_{2 g)} + 5 / 2O_{2 g)} → 5 val₂O_(g? H = -1210 Kcal

Prieš 5 valandas₂ 1 pakopos produktuose ir 3 pakopos reagentuose jie pašalinami;
1 veiksmo produkte ir 2 veiksmo reagente yra 4 C, todėl jie pašalinami.

Taigi veiksmai išlieka tokie:

1 žingsnis: 1C₄H_{10 g)} → ? H = + 125 Kcal

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

3 žingsnis: + 5 / 2O_{2 g)} → 5 val₂O_(g? H = -1210 Kcal

Pridėję veiksmus po pašalinimo, mes pastebime, kad jie atitinka bendrą reakciją.

Ç₄H_{10 g)} + 13 / 2O_{2 g)} → 4CO_{2 g)} + 5 valandos₂O_g)

5^O Žingsnis: Pridėkite reikšmes ? val iš žingsnių nustatyti ? H pasaulinės reakcijos.

?H =? H₁ +? H₂ +? H₃

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

?H = 125 - 1576 - 1210

?H = 125 - 2786

?H = - 661 Kcal