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 žingsnių 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, Hs sumą:
?H =? H1 +? H2 +? H3 + ...
Pavyzdys yra energijos, susijusios su grafito anglies pavertimu deimanto anglimi (Cg) → Cd)). Norėdami nustatyti šio proceso „H“, mes turime šiuos veiksmus:
Çg) + O2 g) → CO2 g)? H = -94 Kcal
CO2 g) → Cd) + O2 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 veiksmai yra parengiami 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), kad atitiktų 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, palyginti su visuotine lygtimi.
Nesustokite dabar... Po reklamos yra daugiau;)
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 įstatymo taikymo pavyzdys
Pavyzdys: Visiška butano dujų degimo reakcija (anglies dioksido ir vandens susidarymas) apskaičiuojama pagal šią lygtį:
Ç4H10 g) + 13 / 2O2 g) → 4CO2 g) + 5 valandos2Og)
Žinodamas tą butaną, C4H10yra didžiausios virimo dujose esančios dujos (SND), nustatykite jų entalpijos vertę, atsižvelgiant į šiuos duomenis apie kiekvienos jo susidarymo standartines entalpijas komponentai:
Çs + 5 val2 g) → 1C4H10 g)? H = -125 Kcal
Çs + O2 g) → CO2 g)? H = -394 Kcal
H2 g) + 1 / 2O2 g) → H2Og)? H = -242 Kcal
Rezoliucija:
1O Žingsnis: 1 veiksmas turi būti pakeistas, nes pagal visuotinę lygtį medžiaga turi reaguoti, o ne produktas. Tai taip pat yra apverstas? H vertės ženklas:
1C4H10 g) → 4Cs + 5 val2 g)? H = + 125 Kcal
2O 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) Çs + O2 g) → CO2 g)? H = -394 Kcal
netrukus:
4Cs + 4 O2 g) → 4 CO2 g)? H = -1576 Kcal
3O 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) H2 g) + 1 / 2O2 g) → H2Og)? H = -242 Kcal
netrukus:
5 valandos2 g) + 5 / 2O2 g) → 5 val2O(g ? H = -1210 Kcal
4O Žingsnis: Atlikite ištrynimus:
1 žingsnis: 1C4H10 g) → 4Cs + 5 val2 g)? H = + 125 Kcal
2 žingsnis: 4Cs + 4 O2 g) → 4 CO2 g)? H = -1576 Kcal
3 žingsnis: 5 valandos2 g) + 5 / 2O2 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: 1C4H10 g) → ? H = + 125 Kcal
2 žingsnis: + 4 O2 g) → 4 CO2 g)? H = -1576 Kcal
3 žingsnis: + 5 / 2O2 g) → 5 val2O(g ? H = -1210 Kcal
Pridėję veiksmus po pašalinimo, mes pastebime, kad jie atitinka bendrą reakciją.
Ç4H10 g) + 13 / 2O2 g) → 4CO2 g) + 5 valandos2Og)
5O 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
Mano. Diogo Lopes Dias
