Kakšen je pomen Hessovega zakona za termodinamične izračune?

Kakšen je pomen Hessovega zakona za termodinamične izračune?
Anonim

Hessov zakon povzetka konstantne toplote (ali samo Hessov zakon) navaja, da je skupna sprememba entalpije za reakcijo ne glede na več stopenj ali korakov reakcije vsota vseh sprememb.

Hessov zakon pravi, da če spremenite reaktante A v produkte B, bo celotna sprememba entalpije popolnoma enaka, ne glede na to, ali to storite v enem koraku ali v dveh korakih ali pa v več korakih.

Dal vam bom preprost primer. Nahajate se v pritličju hotela s petimi zvezdicami in želite iti v tretje nadstropje. To lahko storite na tri različne načine: (a) dvigalo lahko neposredno od pritličja do tretjega nadstropja. (b) Dvigalo se lahko vzamete iz pritličja v drugo nadstropje in se nato ustavite v drugem nadstropju, vzamete dvigalo od drugega nadstropja do tretjega nadstropja. (c) Dvigalo lahko od pritličja do prvega nadstropja, nato pa se ustavi v prvem nadstropju, dvigalo od prvega nadstropja do tretjega nadstropja. Ni pomembno, na kakšen način boste vzeli, dvigalo bo uporabljalo enako količino energije.

Vzemimo za primer;

Ogljikov dioksid lahko tvorimo iz ogljika na dva različna načina.

Ko ogljik zgori v presežku kisika, nastane ogljikov dioksid in sprosti se 393,5 kJ toplote na mol ogljika.

C (s) + # O_2 #(g) # C_1O_2 #(g) ΔH = -393,5 kJ

Ta celotna reakcija se lahko proizvaja tudi kot dvostopenjski proces:

Ogljik v ogljiku v ogljikovem monoksidu, ki proizvaja omejen kisik:

C (s) + ½# O_2 #(g) CO (g) ΔH = -110,5 kJ

Ogljikov monoksid nato izgori v dodatnem kisiku: CO (g) + 1 / 2O2 (g) CO2 (g) ΔH = -283,0 kJ

Ti dve enačbi se lahko združita za izračun ΔH za celotno reakcijo:

C (s) + ½# O_2 #(g) CO (g) ΔH = -110,5 kJ

CO (g) + ½# O_2 #(g) C# O_2 #(g) ΔH = -283,0 kJ

C (s) + # O_2 #(g) C# O_2 #(g) ΔH = -393,5 kJ