137 3

Procesy egzotermiczne i endotermieznc

Ciepło, które układ wymienia z otoczeniem, odgrywa szczególną rolę w reakcjach chemicznych. Jak wynika z naszych rozważań. ciepło to zależy od tego. czy reakcja zachodzi izochorycznie. czy też izobarycznie. W pierwszym przypadku zmiana energii wewnętrznej AC/ (V ■ const). a w drugim zmiana entalpii AH tp = const.) jest miarą ciepła reakcji.

Reakcja jen egzotermiczna, jeżeli A U < 0 albo AH < 0, czyli układ oddaje energię do otoczenia, a endotermicyta, gdy AC/ > 0 albo AA/ > 0. czyli układ pobiera energię z otoczenia. Rozróżnianie energii wewnętrznej i ensalpii jako miar ciepła reakcji jest konieczne w przypadku gazów. W przypadku cieczy i ciał stałych praktycznie AA/ ■ A U ze względu na małe zmiany objętości.

Pracą objętościową tłumaczy się także większą o I R wartość ciepła molowego

gazu doskonałego jednoatomowego przy stałym ciśnieniu C_p=^Rw porównaniu z ciepłem molowym przy stałej objętości C_t« ^ R-Prawo Hma

Jak napisano wcześniej, miarą ciepła reakcji chemicznej jest w procesach izocho-rycznych zmiana energii wewnętrznej Q_y ■ A U. a w i/obarycznych - zmiana entalpii Q_p = AA/.

Ponieważ U i H są funkcjami stanu, więc ciepło reakcji nic zależy od sposobu jej przeprowadzenia, a tylko od stanu początkowego i końcowego reagentów. Powyższe stwierdzenie stanowi treść prawa Heua.

Przykład ilustrujący prawti Messa:

Gdy spalamy węgiel do CO_?:

C -f 0_?* COj wtedy £, = AA/„= -393.56 kJ/mol

Przeprowadzamy proces utleniania w dwóch etapach:

I.    C+-jOj = CO Jest AM>-108.86 Id/mol

II.    CO♦ yO,-CO, jest AM"■ -284.7 Id/mol

łącznie    A//_n ■ -393,56 kJ/mol

Jak w idać, efekt cieplny jest jednakowy niezależnie od tego. czy utlenienie zachodzi bezpośrednio do CO,, czy etapami przez CO.