Представим, что нам нужно подняться с 3-го этажа на 5-й.
Любой нормальный человек просто пройдёт два пролёта вверх – и всё.
Но можно и по-другому.
Сначала подняться на 8-й, потом спуститься на 2-й, затем снова подняться на 6-й, потом чуть спуститься – и в итоге оказаться на 5-м. Таким баловством любят заниматься химики-термодинамики.
И вот что интересно:
как бы мы ни метались по этажам, итоговая «разница высот» между начальной и конечной точкой всегда будет одной и той же.
Не важно, сколько раз вы поднимались и спускались, важно только, где вы начали и где закончили.
Именно поэтому удобно разбивать сложный подъём на несколько простых – их «вклады по высоте» просто складываются.
Так мы с вами непринуждённо описали то, что в науке известно как закон Гесса. Закон гласит: тепловой эффект химической реакции (при определённых условиях) зависит только от начального состояния веществ и того, во что эти вещества превращаются, и совсем не зависит от пути, по которому проходит реакция.
Реакцию можно провести в один шаг или в десять шагов: если это не влияет на исходные и конечные вещества, то и тепловые затраты (или выгоды) будут одними и теми же.
Закон был открыт русским химиком немецкого происхождения Германом Ивановичем Гессом в 1841 году. Его открытие позволило проводить тепловой расчёт реакций, которые сложно изучать напрямую экспериментально.
Нельзя напрямую измерить теплоту образования угарного газа (СО) из углерода и кислорода, потому что всегда получается смесь СО и СО₂.
Но с помощью закона Гесса, зная теплоты сгорания С и СО, можно легко её вычислить через термохимический цикл.