ТХЕ Хесс-ов закон предложио га је 1840. швајцарски лекар и хемичар Гермаин Хенри Хесс. Током свог рада на енергији у облику топлоте у реакције неутрализације у киселинапесак базас, закључио је да је сума енергија у овој врсти реакције увек била константна.
Студије швајцарског научника довеле су до предлагања следећег закона:
“Варијација енталпије која је укључена у хемијску реакцију, под одређеним експерименталним условима, зависи искључиво од енталпије почетни и коначни производи, било да се реакција изводи директно у једном кораку или се индиректно спроводи у низу фазе “.
Генерално, израчунавање? Х реакције је независно од броја корака и врсте реакције и врши се следећим изразом:
?Х = Хп-Хр
Када нисмо у могућности да израчунамо? Х одређене хемијске реакције, можемо га одредити збиром? Хс корака који чине ову реакцију:
?Х =? Х1 +? Х2 +? Х3 + ...
Пример је одређивање енергије која је укључена у трансформацију графитног угљеника у дијамантски угљеник (Ц(г) → Ц.(д)). Да бисмо утврдили? Х овог процеса, на располагању су нам следећи кораци:
Ц(г) + О.2 (г) → ЦО2 (г)? Х = -94 Кцал
ЦО2 (г) → Ц.(д) + О.2 (г)? Х = +94,5 Кцал
Како постоје једињења која се понављају (ЦО2 то је2) у обе једначине, али у различитим областима (реагенси или производи), они се елиминишу. Дакле, само додајте? Хс који сте добили, јер су оба О2 колико ЦО2 налазе се на супротним странама једначине:
?Х =? Х1 +? Х2
?Х = -94 + 94,5
?Х = 0,5 Кцал
Основи Хесс-овог закона
кад морамо израчунати енталпијску промену реакције из његових корака и његових варијација енталпије, морамо имати на уму да је коначна реакција ко ће диктирати ову рачуницу.
Сви предвиђени кораци су разрађени на такав начин да се у потпуности слажу са коначном реакцијом. На пример, ако имамо коначну реакцију:
Укупна реакција: Кс + И → З
А вежба пружа следеће кораке:
Корак 1: Кс + Д → В + Е
Корак 2: З + Д → Ф + Е
Корак 3: Ф → И + В
Јасно је да кораци 2 и 3 не поштују коначну реакцију, јер је у 2 А у реактанту, а у 3 И у производу. У овом случају, за ове кораке је потребан „третман“ како би били у складу са коначном или глобалном реакцијом. Схватите шта је овај „третман“:
Могућности рада са корацима реакције у Хесс-овом закону
а) Обрни целу једначину
Једначина се може обрнути (реактанти постају производи, а производи реактанти) како би се подударао са положајем учесника. У овом случају, вредност? Х имаће обрнути знак.
У примеру испод, очигледно је да кораци 2 и 3 морају бити обрнути:
Укупна реакција: Кс + И → З
Корак 1: Кс + Д → В + Е
Корак 2: З + Д → Ф + Е
Корак 3: Ф → И + В
б) Помножи једначину
Једначина се може помножити са било којом нумеричком вредношћу како би се изједначио број учесника. У том случају, вредност? Х мора се помножити.
У примеру испод, очигледно је да се корак 2 мора помножити са 2 да би се изједначио број учесника Б и Ц у односу на глобалну једначину.
Укупна реакција: А + 2Б → 2Ц
Корак 1: А + 2Д → 2З
Корак 2: З + Б → Ц + Д
в) Поделите целу једначину
Једначина се може поделити са било којом нумеричком вредношћу како би се изједначио број учесника. У овом случају, вредност? Х такође мора бити подељена.
У примеру испод, очигледно је да корак 2 мора бити подељен са 2 да би се изједначио број учесника Ф и Ц у односу на глобалну једначину.
Укупна реакција: В + Ф → 2Ц
Корак 1: В + 2Д → 2З
Корак 2: 4З + 2Ф → 4Ц + 4Д
Пример примене Хесс-овог закона
Пример: Комплетна реакција сагоревања (стварање угљен-диоксида и воде) гаса бутан дата је следећом једначином:
Ц4Х.10 (г) + 13 / 2О2 (г) → 4ЦО2 (г) + 5 сати2О.(г)
Знајући тај бутан, Ц.4Х.10, да ли је гас присутан у највећој количини у гасу за кување (ТНГ), одредите вредност његове енталпије, са освртом на следеће податке за стандардне енталпије формирања сваког од својих компоненте:
Ц(с) + 5х2 (г) → 1Ц4Х.10 (г)? Х = -125 Кцал
Ц(с) + О.2 (г) → ЦО2 (г)? Х = -394 Кцал
Х.2 (г) + 1 / 2О2 (г) → Х.2О.(г)? Х = -242 Кцал
Резолуција:
1О. Корак: Корак 1 мора бити обрнут јер, према глобалној једначини, супстанца мора бити реактант, а не производ. Овим је и знак вредности? Х обрнут:
1Ц4Х.10 (г) → 4Ц(с) + 5х2 (г)? Х = + 125 Кцал
2О. Корак: Корак 2 се мора задржати, али мораће се помножити са четири, јер, према глобалној једначини, мора имати 4 мол ЦО2. Дакле, вредност? Х такође мора бити помножена са 4:
(4к) Ц(с) + О.2 (г) → ЦО2 (г)? Х = -394 Кцал
ускоро:
4Ц(с) + 4 О.2 (г) → 4 ЦО2 (г)? Х = -1576 Кцал
3О. Корак: Корак 3 се мора задржати, али мораће се помножити са пет, јер према глобалној једначини мора имати 5 мол Х2О. Дакле, вредност? Х такође мора бити помножена са 5:
(5к) Х.2 (г) + 1 / 2О2 (г) → Х.2О.(г)? Х = -242 Кцал
ускоро:
5 сати2 (г) + 5 / 2О2 (г) → 5х2О.(г ? Х = -1210 Кцал
4О. Корак: Изврши брисање:
Корак 1: 1Ц4Х.10 (г) → 4Ц(с) + 5х2 (г)? Х = + 125 Кцал
Корак 2: 4Ц(с) + 4 О.2 (г) → 4 ЦО2 (г)? Х = -1576 Кцал
3. корак: 5 сати2 (г) + 5 / 2О2 (г) → 5х2О.(г ? Х = -1210 Кцал
пре 5 сати2 у производу из корака 1 и реагенса из корака 3, дакле, они се уклањају;
У производу из корака 1 и реагенсу из корака 2 има 4 ° Ц, па се елиминишу.
Дакле, кораци остају следећи:
Корак 1: 1Ц4Х.10 (г) → ? Х = + 125 Кцал
Корак 2: + 4 О.2 (г) → 4 ЦО2 (г)? Х = -1576 Кцал
3. корак: + 5 / 2О2 (г) → 5х2О.(г ? Х = -1210 Кцал
Додавањем корака након елиминација откривамо да су они у складу са укупном реакцијом.
Ц4Х.10 (г) + 13 / 2О2 (г) → 4ЦО2 (г) + 5 сати2О.(г)
5О. Корак: Додајте вредности ? сати корака за одређивање ? Х глобалне реакције.
?Х =? Х1 +? Х2 +? Х3
?Х = 125 + (-1576) + (-1210)
?Х = 125 - 1576 - 1210
?Х = 125 - 2786
?Х = - 661 Кцал
Ја сам, Диого Лопес Диас
Извор: Бразил Сцхоол - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-lei-hess.htm