Изохорный и изобарный тепловые эффекты связаны соотношением

(1.14)

Закон Гесса. Теплоты образования и сгорания веществ. Следствия из закона Гесса.

Закон Гесса  является основным законом термохимии. Он гласит:

Тепловой эффект процесса не зависит от пути его протекания (промежуточных стадий), а определяется начальным и конечным состоянием системы при условии, что давление и температура или объем системы и температура в ходе всего процесса остаются постоянными.

Закон Гесса позволяет рассчитывать тепловые эффекты реакций, если известны тепловые эффекты других реакций с участием тех же веществ. Из закона Гесса следует два важных следствия:

Тепловой эффект химической реакции равен разности сумм теплот образования продуктов реакции и исходных веществ (с учётом стехиометрических коэффициентов).

Теплотой образования вещества называется тепловой эффект реакции образования одного моля вещества из простых веществ. Простым веществом называется химическое соединение, состоящее из атомов одного элемента, в наиболее устойчивой модификации при данных условиях. В изобарных условиях теплота образования (энтальпия образования) обозначается Δ _fH (f – сокращение от английского слова   formation  – образование). Значения теплот образования при стандартных условиях  для большого количества веществ приведены в таблицах стандартных термодинамических величин в справочниках (см., например, [2]). Стандартные условия – нормальное атмосферное давление 101325 Па (1 атм. или 760 мм рт. ст.). Для термодинамических функций стандартные условия указываются надстрочным индексом ^“0”. Например, H ⁰.

 2. Тепловой эффект химической реакции равен разности сумм теплот сгорания исходных веществ и продуктов реакции (с учётом стехиометрических коэффициентов).

Теплотой сгорания вещества Δ _cH (c – сокращение от английского слова combustion – горение) называется тепловой эффект реакции сгорания одного моля вещества в избытке кислорода до CO₂, H₂O_(ж.), N₂, SO₂ и галогеноводородов. Стандартные теплоты сгорания  можно найти в справочниках, однако, они приведены для значительно меньшего количества веществ (в основном органических), чем теплоты образования.

  Стандартная теплота образования [ ] – тепловой эффект образования одного моля вещества из простых веществ при стандартных условиях (P=1 атм. и Т=298К).

    Mg (кр.) + С(графит) + 3/2 О₂  (газ) = MgCO₃     

  Стандартная теплота сгорания  – тепловой эффект сгорания одного моля вещества при стандартных условиях с образованием продуктов полного сгорания: СO₂(г), жидкой Н₂O и т. д.

                                     C₆Н₆ (ж) + 7.5 О₂  = 6СО₂  + 3Н₂О (ж)     

Следствия из закона Гесса:

  (9)

  (11)

Здесь n_I  - стехиометрические коэффициенты реакции

– энергия, необходимая для разрыва какой-либо связи в молекуле.