Care este importanța legii lui Hess de a efectua calcule termodinamice?

Care este importanța legii lui Hess de a efectua calcule termodinamice?
Anonim

Legea lui Hess despre o sumă constantă a căldurii (sau doar Legea lui Hess) afirmă că, indiferent de etapele sau etapele multiple ale unei reacții, modificarea totală a entalpiei pentru reacție este suma tuturor modificărilor.

Legea lui Hess spune că, dacă transformi reactanții A în produsele B, schimbarea generală a entalpiei va fi exact aceeași dacă o faci într-un pas sau în doi pași sau oricât de mulți pași.

Vă voi da un exemplu simplu. Sunteți la parterul unui hotel de cinci stele și doriți să mergeți la etajul al treilea. Puteți face acest lucru în trei moduri diferite (a) puteți lua liftul direct de la parter până la etajul al treilea. (b) Puteți lua ascensorul de la parter la etajul al doilea și apoi opriți pentru o vreme la etajul al doilea, luați ascensor de la etajul al doilea la etajul al treilea. (c) Puteti lua liftul de la parter la primul etaj si apoi opriti pentru o vreme la primul etaj, luati liftul de la primul etaj la etajul al treilea. Nu contează în ce fel puteți lua, liftul va folosi aceeași cantitate de energie.

Să luăm un exemplu;

Dioxidul de carbon poate fi format din carbon în două moduri diferite.

Când carbonul se arde într-un exces de oxigen, se formează dioxid de carbon și se eliberează 393,5 kJ de căldură per mol de carbon.

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

Această reacție generală poate fi, de asemenea, produsă ca un proces în două etape:

Combustibilii cu carbon în oxigen limitat producând monoxid de carbon:

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

Monoxidul de carbon se arde apoi în oxigen suplimentar: CO (g) + 1 / 2O2 (g) CO2 (g) ΔH = -283,0 kJ

Aceste două ecuații pot fi adăugate împreună pentru a calcula ΔH pentru reacția globală:

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