Prawo Hessa. Prawo Hessa w badaniu termochemii

Prawo Hessa zostało stworzone przez szwajcarskiego chemika Germaina H. Hess (1802-1850), uważany za jednego z twórców termochemii. Jego prawo mówiło:

Oznacza to, że ΔH zależy tylko od wartości entalpii odczynników i produktów, jak w wyrażeniu:

ΔH = ΔHodczynniki + ΔHprodukty

Rozważmy na przykład reakcję, w której 1 mol wody (H₂O) przekształca się w wodę w stanie gazowym. Ta reakcja jest przeprowadzana dwukrotnie; jednak wybraliśmy różne ścieżki:

(1st) Zostało przeprowadzone w jednym kroku:

H₂O₍₁₎ → H₂O_(v) ΔH= +44 kJ

(2.) Przeprowadzono go w dwóch etapach:

1. krok: H₂O₍₁₎ → H_2(g) + ½_{2 (g)} ΔH= +286 kJ
II etap: H_2(g) + ½_{2 (g)} → H₂O_(v) ΔH= -242 kJ
H₂O₍₁₎ → H₂O_(v) ΔH= +44 kJ

Należy zauważyć, że niezależnie od tego, czy wykonano jeden, czy dwa etapy, zmiana entalpii (ΔH) zawsze wynosi 44 kJ. Dzieje się tak, ponieważ ΔH jest algebraiczną sumą wartości ΔH kroków składających się na proces, czyli procesów pośrednich:

ΔH = ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 + ...

Na przykład, w drugim przypadku, całkowite ΔH reakcji było sumą H pierwszego etapu (ΔH= +286 kJ) z tym drugiego (ΔH= -242 kJ). W ten sposób uzyskaliśmy tę samą wartość reakcji w jednym kroku:

ΔH = (+286 + (-242)) kJ
ΔH = (+286 -242) kJ
ΔH = +44 kJ

Dlatego interesują nas tylko wartości początkowe i końcowe. W tym przypadku stan początkowy odpowiada H₂O₍₁₎ i koniec do H₂O_(v).

Prawo to stało się bardzo ważne w termochemii, ponieważ niektórych reakcji chemicznych nie można doświadczalnie określić ich ΔH. Jednak zgodnie z prawem Hessa entalpię tego typu reakcji można obliczyć z entalpii innych reakcji (reakcji pośrednich).

Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
Brazylijska drużyna szkolna