НЕФТЬ-ГАЗ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
На главную >>


Теперь на нашем сайте можно за 5 минут создать свежий реферат или доклад

Скачать книгу целиком можно на сайте: www.nglib.ru.

Предложения в тексте с термином "Энтальпии"

12 показано соотношение между стандартными энтальпиями 1 моль реагентов, продуктов и активированного комплекса.

12 представляют энергии активации прямой и обратной реакции (ЛЯ0 — стандартная энтальпия реакции):

Стандартные энтальпии образования, кДж-моль~' (ДЯ°обр, см.

Что подразумевают под термином стандартная энтальпия растворения?

Стандартная энтальпия плавления изменяется подобным образом, в соответствии с порядковым номером (зарядом ядра) элемента.

Стандартные энтальпии испарения (разд.

Другие физические свойства, проявляющие периодичность,— это стандартные энтальпии атомизации и гидратации ионов, а также атомный объем.

Образование кристаллического гидрида М+Н~ или М2+-2Н^ экзотермично лишь в том случае, если энтальпия ионизации катиона мала.

Термохимические величины для водорода (в кДж-моль"1 Н): сродство к электрону 78; этальпия атомизации 218; энергия ионизации 1314; энтальпия гидратации Н+ (г.

Они во многом отличаются от других металлов, а именно: они мягкие и их можно резать ножом; у них низкие температуры плавления и кипения; значения стандартных энтальпий плавления и испарения низкие; у них малые плотности (Li, Na, К.

1 ионов будет иметь наибольшую энтальпию гидратации?

Для ионов малыхдвумя факторами размеров различию в значениях ионных радиусовпротивопоставляется действие следующих факторов:кристаллическую решетку трудно разрушить (энергия решетки высоко эндотермична); при гидратации ионов выделяется много энергиии (энтальпия гидратации сильно экзотермична).

растворимость солей малых анионов (например, F ) и гидроксидов увеличивается, так как уменьшается энергия кристаллической решетки; растворимость солей больших анионов (например, SO|") уменьшается, так как уменьшается энтальпия гидратации; единственными нерастворимыми солями являются

и группы НА гия решетки больше, и, во-вторых, больше энтальпия сольватации (табл.

) имеет большую стандартную энтальпию кристаллической решетки, чем СаСОз (тв.

Стандартная энтальпия диссоциации Х2 (г.

Стандартные энтальпии диссоциации молекул Х2 (г.

Значения факторов II и III — значительная экзотермичность у фтора — компенсируют энтальпию ионизации металла.

20,5 следует, что энтальпия диссоциации (энтальпия разрыва связей) уменьшается в ряду:

Другой пример влияния энтальпии диссоциации — способность галогеноводородов быть донорами протонов в водных растворах:

Для энтальпий диссоциации: HF> HC1> HBr> HI; б.

Фтор особенно активен из-за малой энтальпии диссоциации связи F — F.

Так как ковалентные фториды имеют большие отрицательные энтальпии образо-.

Фторид серебра, в отличие от других галогенидов серебра, растворим из-за большой энтальпии гидратации фторид-иона (разд.

Рассчитайте стандартные энтальпии образования О2"" и S2~, используя следующие данные:

Стандартная энтальпия испаре- 717 440 380 290 180

Стандартная энтальпия связи.

o\i> как у него большая энтальпия испарения, причем он переходит в газообразное состояние, минуя жидкое.

1, а) и энтальпий плавления.

Стандартная энтальпия нейтрализации соляной кислоты растворами гидро-ксидов натрия или калия одинакова, но отличается от таковой при использовании водного раствора аммиака; з.

Стандартные энтальпии растворения LiF и NaF эндотермичны, a KF, RbF и CsF — экзотермичны; о.

Даны энтальпии связей (кДж • моль''):

Как различаются их температуры кипения и энтальпии образования?

Сосчитайте энтальпию реакции в в предположении, что реакция протекает в газовой фазе и дает газообразные продукты.

Энтальпии связей, кДж-моль"1: С = О 743; С— О 360; О— Н 463.

Внутренняя энергия и энтальпия 214

Экспериментальное определение стандартной энтальпии реакции 217

Энтальпия нейтрализации 217

Энтальпия сгорания 219

Изменение стандартной энтальпии химической реакции 221

Косвенное определение стандартной энтальпии образования веществ 222

Определение стандартной энтальпии реакции * 223

Стандартная энтальпия разрыва связи 224

Средняя стандартная энтальпия связи 224

Стандартная этальпия реакции и средние энтальпии связи 229

1 моль молекул, называют стандартной энтальпией

Приведем стандартные энтальпии связей углерод—

Можно рассчитать стандартную энтальпию бензола, исходя из структурной формулыи суммируя стандартные энтальпии связей (разд.

Стандартную энтальпию можно также определить экспериментально, измерив стандартную энтальпию i ••!

Количество теплоты, необходимое для превращения 1 моль жидкости в пар при 1 атм, называют стандартной энтальпией испарения: АЯиСП.

Количество теплоты, расходуемое на превращение 1 моль твердого тела в жидкость при 1 атм, называют стандартной энтальпией плавления: ДЯ„Л.

•••• ii MI: энтальпии плавления много меньше стандартных.

i,/i энтальпий испарения, поскольку переход из твердого ч•,:.

В равны, так что ни объем, ни энтальпия пгы (теплота) не претерпевают изменений при сме-!

Измерение повышения температуры кипения (по Ландсбер-геру): / — кипящий растворитель; 2 — предохранительная трубка (клапан для сбрасывания давления); 3 — выход несконденсировавшегося пара; 4 --- термометр Бекмана для регистрации Гкип растворителя (t\): 5 — после определения температуры кипения растворителя в нем растворяют навеску пг\ вещества, а затем определяют 7'кип раствора 1г: 6 — шкала для измерения изменения объема раствора и; 7 — конденсация паров кипящего растворителя; при этом пока кипение продолжается, теплота нагревания превращается в скрытую теплоту (энтальпию) испарения; 8 — выход конденсата растворителя

ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ И ЭНТАЛЬПИЯ

Поглощенная при const теплота равна где Я—энтальпия*; U — внутренняя энергия; Р — давление; и ;J м е н е н и ю э н т а л ь п н и у _ объем

* Термин энтальпия сконструирован из греч.

Обычо энтальпии веществ сравнивают в их стандартных состояниях: стандартное состояние вещества относится к чистому веществу, находящемуся в точно определенном состоянии (твердом, жидком, газообразном) при давлении 1 атм.

Значение изменения энтальпии зависит от температуры, физических состояний (тв.

Изменение стандартной энтальпии связано с тем или :•.

Стандартная энтальпия образования ДЯ^бр — теплота, поглощенная при образовании 1 моль вещества из простых веществ, его составляющих, находящихся в стандартных состояниях.

Например, стандартную энтальпию образования хлорида натрия рассчитывают для реакции между твердыми молекулами натрия и газообразными молекулами хлора: Na (тв.

Стандартная энтальпия образования - 216 —

Из определения следует, что стандартные энтальпии образования всех простых веществ, находящихся в стандартных состояниях, принимаются равными нулю.

Стандартная энтальпия сгорания АЯ?

Стандартная энтальпия гидрогенизации ЛЯ?

Стандартная энтальпия реакции АЯр — теплота, поглощаемая при 1 атм при взаимодействии определенного числа моль реагентов, задаваемого уравнением реакции.

) нет оснований относить стандартную энтальпию к 1 моль железа или пара, или оксида Fe2O3.

Стандартная энтальпия растворения АЯраСтв — теплота, поглощаемая при растворении 1 моль вещества при 1 атм в определенном количестве растворителя, например, в 100 г или 1000 г, или в «неопределенном» количестве растворителя, т.

Стандартная энтальпия атомизации АЯаТ — энтальпия, поглощаемая при разложении вещества с образованием 1 моль атомов в газовой фазе при 1 атм.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАНДАРТНОЙ ЭНТАЛЬПИИ РЕАКЦИИ

ЭНТАЛЬПИЯ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ

Стандартная энтальпия нейтрализации: —56,7 кДж-моль~'.

Прибор для определения энтальпии сгорания топлива: / — спиртовка, содержащая интересующее топливо; взвешивание до и после горения дает значение массы т\ (г) сгоревшего топлива; 2 — металлический калориметр, содержащий известную массу воды т2(г); 3 — термометр, регистрирующий увеличение температуры, t "С; 4 — экран, предотвращающий рассеяние теплоты вовне

ЭНТАЛЬПИЯ СГОРАНИЯ

4 иллюстрирует простой способ приближенной оценки значения энтальпии сгорания твердого топлива.

Найдите энтальпию сгорания этанола.

Численный пример определения энтальпии сгорания

Количество выделившейся теплоты: 1,50-500-4,18-13,0 = 40,76 кДж; количество сгоревшего этанола: 1,50/46 = 0,0326 моль; молярная энтальпия сгорания: 40,76/0,0326 = 1250 кДж-моль~'; энтальпия сгорания: —1250 кДж-моль~'.

Рассчитайте стандартную энтальпию, выделившуюся в организме каждого, считая, что все съели поровну и что пища наполовину «сжигается» в тканях организма.

ИЗМЕНЕНИЕ СТАНДАРТНОЙ ЭНТАЛЬПИИ ХИМИЧЕСКОЙ

Определение \//Р Изменение стандартной энтальпии химической реакции может быть рассчитано из стандартных энтальпий образования всех продуктов и реагентов, принимающих в ней участие.

), (—46) (—92,3) (—315) где цифры в скобках — стандартные энтальпии образования, кДж-моль~', стандартная энтальпия реакции такова:

Стандартная энтальпия реакции зависит только от различия стандартных энтальпий реагентов и продуктов и не зависит от пути протекания реакции.

6 показаны — в виде энтальпийной диаграммы — пути протекания реакций: ДЯ° — изменение стандартной энтальпии непосредственно по пути А ->- В; ДЯ;> + ДЯз — изменение стандартной энтальпии, но «окольным» путем А ->- С ->- В.

изменение стандартной энтальпии одинаково для различных путей протекания реакции.

Кроме того, изменение стандартной энтальпии реакции В ->- А равно —АЯ°.

КОСВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАНДАРТНОЙ ЭНТАЛЬПИИ ОБРАЗОВАНИЯ ВЕЩЕСТВА - '/ м ;ч ;iuv u;i В некоторых случаях стандартная энтальпия образования вещества может быть измерена непосредственно из теплоты, получаемой в результате реакции известных количеств простых веществ между собой.

В других случаях это сделать трудно и поэтому стандартную энтальпию реакции находят косвенно.

Экспериментально стандартную энтальпию образования ацетилена определить невозможно, так как получение его из углерода и водорода

7 следует, что изменения стандартных энтальпий по путям А и В одинаковы.

Изменение стандартной энтальпии сгорания углерода и водорода до диоксида углерода и воды то же, что и сумма изменений стандартной энтальпии образования ацетилена из углерода и водорода и последующего сгорания С2Н2 до СО2 и Н2О.

Измеренные с высокой точностью стандартные энтальпии сгорания равны:

Это значение — стандартная энтальпия образования ацетилена, который является эндотермическим соединением, т.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАНДАРТНОЙ ЭНТАЛЬПИИ РЕАКЦИИ

Как изменение физического состояния, так и химическая реакция сопровождаются изменением стандартной энтальпии, равным разности стандартных энтальпий продуктов и реагентов реакций.

Стандартная энтальпия вещества — это его стандартная энтальпия образования.

), Вычисление стандартной v энтальпии реакции ( + 52) (~286) (~278> где цифры в скобках — это значения ДЯ?

Стандартная энтальпия реакции равна:

Другой метод вычислений проиллюстрируем на примере определения стандартной энтальпии реакции перехода одной аллотропической формы олова в другую:

Лучший способ определения ДЯр — изменение стандартных энтальпий сгорания каждой формы, как это показано на энтальпийной диаграмме рис.

Определите знак изменения стандартной энтальпии п следующих реакциях: а.

Почему необходимо сравнивать энтальпии вещества при стандартных условиях?

Расположите следующие реакции в порядке увеличения значений стандартных энтальпий: а.

СТАНДАРТНАЯ ЭНТАЛЬПИЯ РАЗРЫВА СВЯЗИ

Стандартная энтальпия разрыва связи — это энергия, поглощаемая при разрыве связи двух атомов.

стандартная энтальпия разрыва связи Н — С1 в НС1 равна 429,7 кДж-моль"'.

СРЕДНЯЯ СТАНДАРТНАЯ ЭНТАЛЬПИЯ СВЯЗИ

Более сложный случай — определение значения стандартной энтальпии диссоциации С — Н-связи в метане.

Деление изменения стандартной энтальпии поровну между четырьмя связями дает среднее значение для С — Н-связи, равное 416 кДж-моль"'.

Это значение называют средней стандартной энтальпией связи С — Н.

Таблицы средних стандартных энтальпий связи содаюцие приближенные ставлены в предположении, что стандартная энталь-•шнчения \/7,,.

Поскольку стандартные энтальпии связи меняются от соединения к соединению, использование средних стандартных энтальпий связи дает только приближенные значения рассчитанных из них стандартных энтальпий реакции.

Поэтому, когда это возможно, используют экспериментальные методы определения стандартных энтальпий реакции.

Вычисления же на основе средних стандартных энтальпий связи проводят только для реакций, которые не поддаются экспериментальному изучению, например, реакций с участием веществ, невыделяемых в чистом виде.

Среднюю стандартную энтальпию связи часто назы.

Сумма всех составляющих энергии связи соединения — это и есть стандартная энтальпия, поглощенная при атомизации последнего, находящегося в газообразном состоянии.

Стандартная энтальпия образования углеводорода включает сумму составляющих энергии связи, а также стандартные энтальпии атомизации атомов углерода и водорода.

Вычислите стандартую энтальпию образо

Средние по составляющим стандартные энтальпии связи равны: С — С 348 и энергии связи С — Н 416 кДж-моль"'; стандартные энтальпии атомизации равны: С (тв.

В молекуле С2Не присутствуют — одна связь С — С; стандартная энтальпия: 348 кДж-моль~'; шесть связей С — Н; стандартная энтальпия: 416-6 = 2496 кДж-моль~'.

Общая стандартная энтальпия связей: 2844 кДж-моль~'.

Стандартные энтальпии образования — атомов С (г.

Эти значения стандартной энтальпии каждой частицы можно подставить в уравнение:

стандартная энтальпия образования этана равна — 100 кДж-моль"1.

Если изменение стандартной энтальпии реакции измерить нельзя, то можно найти приближенное значение, используя средние стандартные энтальпии связи.

Стандартная энтальпия реакции есть разность между суммами средних стандартных энтальпий связи продуктов и реагентов.

Вычислите изменение стандартной энтальпии реакции: ,ОН (СН3)2С=0 (г.

Метод вычисления \/7р по составляющим Значения стандартных энтальпий связей энергии связи (в кДж-моль~'): С = О743; С —Н412; С —О 360;

Общее значение поглощенной стандартной энтальпии: 1155 кДж• моль"1.

Общее значение выделившейся стандартной энтальпии: —1171 кДж• моль""'.

Изменение стандартной энтальпии реакции: —1171 + 1155 = = —16 кДж-моль~'.

Цикл Борна — Габера — это способ применения закона Гесса к изменениям стандартной энтальпии в случае образования ионного соединения.

СП — стандартная энтальпия испарения или сублимация натрия;

— стандартная энтальпия ионизации натрия;

); — стандартная энтальпия решетки.

Определение \/Г через Изменения стандартной энтальпии можно опреде-составляюшие цикла лить как следующие:

Стандартная энтальпия сублимации или парообразования — это энтальпия, поглощенная 1 моль натрия при испарении его атомов;

Стандартная энтальпия ионизации натрия — это энтальпия, необходимая для удаления 1 моль электронов из 1 моль газообразных атомов натрия;

Стандартная энтальпия диссоциации связи хлора — это энтальпия, необходимая для диссоциации 1 моль молекул хлора на атомы;

Сродство хлора к электрону — это энтальпия, поглощаемая 1 моль атомов хлора при присоединении к ним 1 моль электронов для появления ионов хлора;

Стандартная энтальпия решетки — это энтальпия, поглощаемая 1 моль хлорида натрия при образовании из газообразных ионов натрия и хлора; она отрицательна.

(Стандартная энтальпия диссоциации решетки — это энтальпия, поглощаемая 1 моль хлорида натрия при его диссоциации до газообразных ионов; она положительна).

Изменения стандартных энтальпий в стадиях (I) — (V) графически представлены на рис.

Гесса к циклу дартных энтальпий стадии (I) — (V) равна разности

Борна-- Габера стандартных энтальпий продукта (NaCl) и реагентов

стандартной энтальпии образования хлорида натрия.

Практически, однако, проще измерить стандартные энтальпии образования, нежели найти любую из указанных составляющих.

Изменение энтальпий АЯ,° АЯц, АЯ°„ и АЯу соответствуют изменениям в цикле для хлорида натрия.

), делает энтальпию АЯ,°У эндотермической.

Экзотермической же составляющей является энтальпия решетки.

Если энтальпия решетки — значительная экзотермическая величина, это может быть указанием на образование ионного соединения — 228

Для отделения ионов от ионной решетки необходима энтальпия диссоциации решетки;

Высокие отрицательные Вследствие этого энтальпия сольватации имеет высозначения энтальпий кое отрицательное значение, что делает воду хоросольватации делают шим растворителем.

Неполярные растворители, таводу хорошим кие, как углеводороды, не растворяют ионных верастворителем ществ, поскольку энтальпия сольватации не отрицательна и не компенсирует положительной энтальпии диссоциации решетки.

СТАНДАРТНАЯ ЭНТАЛЬПИЯ РЕАКЦИИ И СРЕДНИЕ ЭНТАЛЬПИИ СВЯЗИ

Ниже приведены стандартные энтальпии сгорания, в кДж-моль~':

Вычислите стандартные энтальпии образования: а.

Найдите стандартные энтальпии образования: этилацетата (ж.

Вычислите изменение стандартной энтальпии реакции:

Что характеризуют энтальпии ДЯ]° — ДЯу на рис.

Используя значения (в кДж-моль"1): ДЯ]°= + 153; ДЯ^ = + 248; ДЯп1==+2180; ДЯ[у=4-745 и ДЯу=— 3930, найдите ДЯу] — стандартную энтальпию образования оксида магния.

Вычислите изменения стандартных энтальпий при 298 К реакций: а.

Буквы от А до F обозначают изменения стандартных энтальпий; назовите их.

Эти две величины объединены в уравнение: ,, Энергия Гиббса, 0 = Энтальпия, Н —

Они могут сопровождаться увеличениемили уменьшением энтальпии и энтропии, но энергия

Значение AG° легко определить из табличных значений стандартных энтальпий образования и стандартных энтропии; значение же АС для реальных условий вычислить непросто.

Второй метод вычисления изменения стандартной энтропии процесса исходят из изменений стандартных энтальпии и энергии Гиббса.

Тогда изменение стандартной энтропии есть частное от деления изменения стандартной энтальпии на температуру:

Стандартная энтальпия плавления льда равна 6,00 кДж-К~' -моль^1.

Стандартную энтальпию плавления льда ранее называли скрытой молярной теплотой плавления, а стандартную энтальпию испарения — скрытой молярной теплотой испарения.

Изменение \(i° Для того, чтобы можно было найти изменение стандартной энергии Гиббса в реакции, должны быть известны изменения стандартных энтальпии и энтропии, а также температура; подстановка их в уравнение до° = ДЯ° — 7" AS" дает требуемый результат.

Стандартная энтальпия, кДж-моль ' Стандартная энтропия, Дж-К"'-моль~

Стандартная энтальпия, — 822 О О — 242 кДж-моль~'

Опишите способ определения стандартной энтальпии нейтрализации сильной кислоты сильным основанием; б.

Используя данные, приведенные ниже, вычислите изменение стандартной энтальпии образоваия КС1 (тв.

Энтальпию связи С — С в этане; б.

Значение стандартной энтальпии реакции —

Запишите цикл Борна — Габера и с его помощью найдите стандартную энтальпию решетки иодида кадмия (II):

Найдите изменение стандартной энтальпии реакции

Стандартные энтальпии сгорания (в кДж 'моль~') бензола С6Нб (ж.

Вычислите стандартные энтальпии образования бензола и циклогексана; б.

Найдите стандартную энтальпию реакции образования дисульфида углерода CS2, сгорающего на воздухе до СО2 и SO2.

Значения стандартных энтальпий сгорания, и кДж-моль"1:

Стандартные энтальпии реакций гидрогенизации циклогексена и бензола равны — 120 и —208 кДж-моль~'.

Определите стандартные энтальпии реакции гидрогенизации циклогексена, циклогекса-1,3-диена и циклогекса-1,4-диена:

Найдите стандартную энтальпию растворения КОН, пренебрегая потерями энергии на нагревание сосуда.

LiCl LiF NaCI NaF Энтальпии —843 —1029 —775 —968 решетки, кДж-моль~'

Энтальпии —883 —1023 —778 —965 гидратации, кДж-моль~'

Определите энтальпию нейтрализации; б.

Вычислите энтальпию нейтрализации гидроксида натрия серной кислотой (удельная теплоемкость воды равна

Что следует предпринять для экспериментального определения изменения энтальпии этой реакции?

Объясните на примере аммиака NH3 термин «средняя энтальпия связи N - Н»; б.

Используя следующие значения энтальпий связей при 298 К, найдите изменение энтальпии реакции:

Энтальпия связи, кДж-моль""' в.

Вычислите энтальпию образования метана, используя следующие данные:

Энтальпия сгорания, кДж-моль~' -890 -286 -394

), полу-изохоры Вант-Гоффа чивший уравнение изохоры, названное его именем: где ДЯ° — стандартная энтальпия реакции при температуре Т (в К); R — газовая постоянная; Кр — константа равновесия.

Вычислите стандартную энтальпию реакции.

Приведенный пример показывает возможность определения стандартной энтальпии реакции по двум значениям констант равновесия при двух температурах.

Используя эти данные, найдите значение изменения стандартной энтальпии реакции.

Вычислите стандартную энтальпию

6030,00 •— постройте график в координатах — - найдено, что между константой равновесия К,, и изменением энтальпии реакции существует соотношение

Значения стандартных энтальпий образования Д//° (в кДж-моль~') при

Стандартная энтальпия нейтрализации — величина примерно постоянная и равная —58 кДж-моль"', вне зависимости от того, какие сильные кислоты или основания использованы в опыте.




Главный редактор проекта: Мавлютов Р.Р.
oglib@mail.ru