Реакции бывают экзотермическими и эндотермическими.
Освежите в памяти, что это значит.
Тепловой эффект связан с внутренней энергией, если реакция протекает при постоянном объеме.
Почему обратный знак? Потому что, если в окружающую среду выделяется энергия, то ровно на это же количество энергии внутренняя энергия уменьшается. Если из окружающей среды поглощается энергия, то внутренняя энергия увеличивается на это же количество энергии.
Давайте рассмотрим, что обозначают индексы и приставки в этой математической формуле.
Индекс V означает, что реакция происходит при постоянном объеме (volume). Также существуют индексы T и P, соответственно обозначающие изотермическую и изобарную реакции.
Приставка дельта обозначает, что взята разность конечной и начальной энтальпий.
Индекс r обозначает, что этот процесс - результат реакции (reaction)
Тепловой эффект связан с энтальпией, если процесс происходит при постоянном давлении (pressure).
Обычно тепловой эффект предоставляется в справочниках при температуре 298 K. Тепловой эффект зависит от температуры, поэтому, при приведении в других условиях важно указать, при какой температуре взято значение.
При необходимости можно пересчитать значение теплового эффекта при других температурах. Это делается с помощью уравнения Кирхгофа.
После того, как научитесь дифференцировать и интегрировать функции, можете изучить уравнение Кирхгофа более подробно здесь.
Однако, при маленьких различиях температуры, этим можно пренебречь и использовать справочные данные. Особенно, если нам не требуется проводить вычисления очень высокой точности.
Для расчетов с использованием термодинамических функций стоит учитывать их свойства.
Независимость от пути реакции сформулирована в закон Гесса.
С помощью этого закона можно рассчитать тепловой эффект реакции по тепловым эффектам промежуточных реакций. промежуточные реакции могут быть как практическими, так и теоретическими, они могут быть даже полуреакциями.
Прочитать о законе Гесса и примерах его применения можете здесь:
Задание
Решение
После расставления уравнений реакций в правильном направлении видно, чтобы лишние вещества взаимно уничтожились, первое уравнение нужно умножить на 3.
Для закрепления темы решите следующие задания:
10 (стр 222)
12 (стр 223)
13 (стр 223)
21 (стр 24)
32 (стр 229)
42 (стр 233)