skan0057

60 Termodynamika chemiczna

zbiorach symbol AH298 oznaczał standardową wartość entalpii tworzenia pod stałym ciśnieniem równym 1 atm. Zmiana definicji ciśnienia standardowego z 1 atm na 1 bar (1982) nie ma istotnego wpływu na wartości liczbowe AH29%. Standardowe entalpie tworzenia wszystkich pierwiastków chemicznych w ich fazach trwałych w warunkach standardowych przyjęto za równe 0.

Według prawa Hessa ciepło reakcji w procesie izobarycznym lub izocho-rycznym nie zależy od drogi, a jedynie od stanu początkowego i końcowego, tzn. od rodzaju substratów i produktów reakcji

AU° = Q_v= I AU°_rod - I AU°_ubstr = I v,AUr,    (3.26)

AH° = Q_p = I AH°_md - I AH_s°_ubstr = I v_iAH°_i,    (3.27)

Przy sumowaniu, jak zawsze, uwzględniamy znaki współczynników stechio-metrycznych.

Przykład 3.6. Na podstawie standardowych entalpii następujących reakcji:

(1) CHCl_3(c) + ^0_2(g) = CC>2(g) + 2H₂0(_C) + \Cl₂(_g) A    =-373,2 kJ ■ mol"¹,

(2)    C_(gr) + 2H,_(g) = CH_4(g)    = -74,8 kJ • mor¹,

(3) C_lgr} + 0₂(_g) = C0₂(_g)    AH$ = -393,5 kJ mol^-1,

(4) H₂(_g)+ 40_2(g) = H,0_(cl    A hu = -285,8 kJ ■ mol"¹, obliczyć standardową energię wewnętrzną A U° reakcji

(5)    CH₄(_g) + -jCNfg) = CHC1₃(_C) + |H_2(g).

Rozwiązanie. Standardową entalpię reakcji (5) obliczymy na podstawie prawa Hessa

AH5° - -AH? - AH$ + AH% + \AH% =

= 373,2 + 74,8 - 393,5 - 0,5 • 285,8 = -88,4 kJ • mol"¹.

Zgodnie z (3.23), dla tej reakcji (Xv,)_g = 1,5 - (1 + 1,5) = -1, toteż według (3.22)

AU% = -88,4+1 -8,314- 10"³ • 298,15 --85,9 kJ • mor¹. ■

Termochemiczna energia wiązania A-B jest efektem cieplnym procesu rozpadu związku AB, znajdującego się w stanie gazowym, na swobodne atomy A i B, również w stanie gazowym (gaz doskonały).

^AB(_g) —> A_(g)+ B_(g).