Химия для чайников с нуля, основы химии | HIMI4KA
Oтзывы и предложения

Урок 20. Теплота сгорания

Нравится2

В прошлом уроке мы подробно рассмотрели, что из себя представляет изменение энтальпии реакции. В уроке 20 «Теплота сгорания» из курса «Химия для чайников» рассмотрим само понятие теплоты сгорание и разберем один пример, чтобы еще лучше понять суть закона Гесса, который гласит: разность между энтальпиями реагентов и продуктов, т.е теплота реакции, должна зависеть только от исходного и конечного состояний, а не от того конкретного пути, по которому следует реакция.

Теплота сгорания

Представим себе, что кто-то попросил нас получить алмаз путем окисления метана:

  • CH4(г.) + O2(г.) → C(алмаз) + 2H2O(ж.)

Естественно, эту реакцию дома не провести, а хотя может и провести: мы ведь пока не знаем сколько тепла выделится или поглотится при ее осуществлении. Так давайте выясним! Но как? Подобный синтез еще не проводился, но тем не менее можно получить ответ на поставленный вопрос, используя данные о теплОтах некоторых легко осуществляемых реакций. Теплоты сгорания вещества, содержащего C, N, O и H, называется теплота реакции данного вещества (в расчете на его одномолярное количество) с достаточным количеством кислорода, продуктами которой являются CO2, N2 и жидкая H2O. Теплоты сгорания легко измерить и их давно уже нашли и занесли в справочники. Нам лишь остается воспользоваться готовыми данными. Конечно же у вас под рукой нет термохимического справочника, поэтому я просто выпишу данные теплоты сгорания метана и алмаза из своего:

  • CH4(г.) + 2O2(г.) → CO2(г.) + 2H2O(ж.)  ΔH = -890 кДж (1)
  • C(алмаз) + O2(г.) → CO2(г.)  ΔH = -395 кДж (2)

Уравнение интересующей нас реакции синтеза алмаза получается вычитанием уравнения (2) из уравнения (1) либо суммированием уравнения (1) с обращенным уравнением (2), а искомая теплота реакции определяется точно таким же способом:

  • CH4(г.) + 2O2(г.) → CO2(г.) + 2H2O(ж.)  ΔH = -890 кДж (1)
  • CO2(г.) → C(алмаз) + O2(г.)  ΔH = +395 кДж (3)

В конечном счете изменение энтальпии реакции, при получении алмаза путем окисления метана равна:

  • CH4(г.) + O2(г.) → C(алмаз) + 2H2O(ж.)  ΔH = -495 кДж

Очевидно, что когда мы обращаем уравнение реакции (2) и проводим ее в противоположном направлении, тепловой эффект (изменение энтальпии) реакции меняет знак, т.е процесс, при котором выделяется 395 кДж тепла, при проведении его в противоположном направлении должен поглощать 395 кДж тепла.

 

Вот таким коротким оказался урок 20 «Теплота сгорания», но от этого не менее познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии. Если вопросов нет, то переходите к уроку 21 «Теплота образования».

Комментарии 0   Просмотров 599
Понравился урок? 2Нравится
Ваш комментарий: