hesa likums to 1840. gadā ierosināja Šveices ārsts un ķīmiķis Džermēns Anrī Hess. Laikā, kad viņš strādā pie enerģijas siltuma veidā neitralizācijas reakcijas iekšā skābesmiltis bāzes, viņš secināja, ka šāda veida reakciju enerģijas summa vienmēr bija nemainīga.
Šveices zinātnieka pētījumos tika ierosināts šāds likums:
“Ķīmiskajā reakcijā iesaistītās entalpijas variācijas noteiktos eksperimentālos apstākļos ir atkarīgas tikai no entalpijas sākotnējie un galaprodukti neatkarīgi no tā, vai reakcija tiek veikta tieši vienā posmā vai netieši - virknē fāzes. "
Parasti reakcijas? H aprēķins nav atkarīgs no soļu skaita un reakcijas veida, un to veic ar šādu izteicienu:
?H = Hp-Hr
Kad mēs nespējam aprēķināt konkrētas ķīmiskās reakcijas? H, mēs to varam noteikt pēc šo reakciju veidojošo darbību HH summas:
?H =? H1 +? H2 +? H3 + ...
Piemērs ir enerģijas noteikšana, kas saistīta ar grafīta oglekļa pārveidošanu dimanta ogleklī (C.g) → Cd)). Lai noteiktu šī procesa? H, mūsu rīcībā ir šādas darbības:
Çg) + O2. punkta g) apakšpunkts → CO2. punkta g) apakšpunkts? H = -94 Kcal
CO2. punkta g) apakšpunkts → Cd) + O2. punkta g) apakšpunkts? H = +94,5 Kcal
Tā kā ir savienojumi, kas atkārtojas (CO2 tas ir2) abos vienādojumos, bet dažādās jomās (reaģenti vai produkti) tie tiek izslēgti. Tātad, vienkārši pievienojiet? Hs, jo gan O2 cik daudz CO2 atrodas vienādojuma pretējās pusēs:
?H =? H1 +? H2
?H = -94 + 94,5
?H = 0,5 Kcal
Hesa likuma pamati
kad mums tas jādara aprēķina reakcijas entalpijas izmaiņas no tā soļiem un entalpijas variācijām mums jāpatur prātā, ka galīgā reakcija ir tā, kas diktēs šo aprēķinu.
Visas norādītās darbības tiek izstrādātas tā, lai tās pilnībā atbilstu galīgajai reakcijai. Piemēram, ja mums ir galīgā reakcija:
Vispārējā reakcija: X + Y → Z
Vingrinājumā ir paredzētas šādas darbības:
1. solis: X + D → W + E
2. solis: Z + D → F + E
3. solis: F → Y + W
Ir skaidrs, ka 2. un 3. posms nepakļaujas galīgajai reakcijai, jo 2. punktā A ir reaģentā un 3. punktā Y ir produktā. Šajā gadījumā šīm darbībām nepieciešama “ārstēšana”, lai izpildītu galīgo vai globālo reakciju. Saprast, kas ir šī "ārstēšana":
Darbības iespējas ar reakcijas soļiem Hesa likumā
a) Apgrieziet visu vienādojumu
Vienādojumu var apgriezt (reaģenti kļūst par produktiem un produkti kļūst par reaģentiem), lai tie atbilstu dalībnieku nostājai. Šajā gadījumā? H vērtība būs apgriezta.
Zemāk redzamajā piemērā ir skaidrs, ka 2. un 3. darbība ir jāmaina:
Vispārējā reakcija: X + Y → Z
1. solis: X + D → W + E
2. solis: Z + D → F + E
3. solis: F → Y + W
b) reiziniet vienādojumu
Vienādojumu var reizināt ar jebkuru skaitlisko vērtību, lai izlīdzinātu dalībnieku skaitu. Tādā gadījumā? H vērtība ir jāreizina.
Zemāk redzamajā piemērā ir skaidrs, ka 2. solis ir jāreizina ar 2, lai vienāds ar dalībnieku B un C skaitu attiecībā pret globālo vienādojumu.
Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vairāk;)
Kopējā reakcija: A + 2B → 2C
1. solis: A + 2D → 2Z
2. solis: Z + B → C + D
c) Sadaliet visu vienādojumu
Vienādojumu var dalīt ar jebkuru skaitlisko vērtību, lai izlīdzinātu dalībnieku skaitu. Šajā gadījumā jāsadala arī? H vērtība.
Zemāk redzamajā piemērā ir skaidrs, ka 2. solis ir jāsadala ar 2, lai vienāds ar dalībnieku F un C skaitu attiecībā pret globālo vienādojumu.
Kopējā reakcija: W + F → 2C
1. solis: W + 2D → 2Z
2. solis: 4Z + 2F → 4C + 4D
Hesa likuma piemērs
Piemērs: Butāna gāzes pilnīgu sadegšanas reakciju (oglekļa dioksīda un ūdens veidošanos) izsaka šāds vienādojums:
Ç4H10. g) + 13 / 2O2. punkta g) apakšpunkts → 4CO2. punkta g) apakšpunkts + 5 stundas2Og)
Zinot to butānu, C4H10, ir gāze, kas vislielākajā daudzumā ir vārīšanas gāzē (LPG), nosaka tās entalpijas vērtību, ar atsauci uz šādiem datiem par katras tās veidošanās entalpijām sastāvdaļas:
Çs) + 5h2. punkta g) apakšpunkts → 1C4H10. g)? H = -125 Kcal
Çs) + O2. punkta g) apakšpunkts → CO2. punkta g) apakšpunkts? H = -394 Kcal
H2. punkta g) apakšpunkts + 1 / 2O2. punkta g) apakšpunkts → H2Og)? H = -242 Kcal
Izšķirtspēja:
1O Solis: 1. solis ir jāmaina, jo saskaņā ar globālo vienādojumu vielai jābūt reaģējošai, nevis produktam. Ar to tiek apgriezta arī H vērtības zīme:
1C4H10. g) → 4Cs) + 5h2. punkta g) apakšpunkts? H = + 125 Kcal
2O Solis: 2. solis ir jāsaglabā, taču tas būs jāreizina ar četriem, jo saskaņā ar globālo vienādojumu tajā jābūt 4 mol CO2. Tādējādi arī H vērtība ir jāreizina ar 4:
(4x) Çs) + O2. punkta g) apakšpunkts → CO2. punkta g) apakšpunkts? H = -394 Kcal
drīz:
4Cs) + 4 O2. punkta g) apakšpunkts → 4 CO2. punkta g) apakšpunkts? H = -1576 Kcal
3O Solis: 3. solis ir jāsaglabā, taču tas būs jāreizina ar pieciem, jo saskaņā ar globālo vienādojumu tajā jābūt 5 mol H2O. Tādējādi arī H vērtība ir jāreizina ar 5:
(5x) H2. punkta g) apakšpunkts + 1 / 2O2. punkta g) apakšpunkts → H2Og)? H = -242 Kcal
drīz:
5 stundas2. punkta g) apakšpunkts + 5 / 2O2. punkta g) apakšpunkts → 5h2O(g ? H = -1210 Kcal
4O Solis: Veiciet dzēšanu:
1. solis: 1C4H10. g) → 4Cs) + 5h2. punkta g) apakšpunkts? H = + 125 Kcal
2. solis: 4Cs) + 4 O2. punkta g) apakšpunkts → 4 CO2. punkta g) apakšpunkts? H = -1576 Kcal
3. solis: 5 stundas2. punkta g) apakšpunkts + 5 / 2O2. punkta g) apakšpunkts → 5h2O(g ? H = -1210 Kcal
Pirms 5 stundām2 tāpēc 1. posmā produktā un 3. posmā reaģents tie tiek izvadīti;
Produktā no 1. posma un reaģentā no 2. posma ir 4 C, tāpēc tie tiek izvadīti.
Tādējādi darbības paliek šādas:
1. solis: 1C4H10. g) → ? H = + 125 Kcal
2. solis: + 4 O2. punkta g) apakšpunkts → 4 CO2. punkta g) apakšpunkts? H = -1576 Kcal
3. solis: + 5 / 2O2. punkta g) apakšpunkts → 5h2O(g ? H = -1210 Kcal
Pievienojot soļus pēc izslēgšanas, mēs konstatējam, ka tie atbilst kopējai reakcijai.
Ç4H10. g) + 13 / 2O2. punkta g) apakšpunkts → 4CO2. punkta g) apakšpunkts + 5 stundas2Og)
5O Solis: Pievienojiet vērtības stundas no soļiem, lai noteiktu ? H globālās reakcijas.
?H =? H1 +? H2 +? H3
?H = 125 + (-1576) + (-1210)
?H = 125 - 1576 - 1210
?H = 125 - 2786
?H = - 661 Kcal
Autors: Diogo Lopes Dias
