Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

В ряде случаев (хотя не всегда) теплота реакции (величина ΔН^о_рц) зависит от температуры.

1. Наличие этой зависимости и сам ее характер определяется разностью теплоемкостей продуктов и реагентов, то есть (при постоянном давлении) величиной

 

где n_i и n_j — по-прежнему стехиометрические коэффициенты реакции.

а) Действительно, пусть данная разность — положительная, т.е. образуют­ся более теплоемкие вещества. Тогда при нагревании системы все боль­шая часть теплоты должна как бы оставаться в продуктах реакции.

Сле­довательно, выделение теплоты в реакции уменьшается.

А это значит, что величина ΔН (с учетом знака) возрастает: напри­мер, с –200 кДж/моль до –100 кДж/моль.

б) Аналогично, если ΔС_Р < 0, то образуются менее теплоемкие вещества: при на­гревании они поглощают меньше теплоты, чем реагенты, отчего больше теплоты вы­деляется в ходе реакции, а величина ΔН^о_рц уменьшается.

Соответствующие зависимо­сти показаны на рис. 2.1.

2. Теперь установим конкретный характер этой зависимости. Вновь обратимся к простейшей реакции А → В..

а) В расчете на 1 моль реагента или продукта находим, с учетом (2.22, б):

б) Тем самым получаем уравнения Кирхгофа:

Второе из них выводится аналогично первому.

в) Как видим, и для изобарного, и для изохорного процесса производная теплоты по температуре равна ΔС (соответственно, ΔС_Р или ΔС _V). Характерно, что совпадают и знаки этих величин.

г) Поэтому, если ΔС_Р < 0 (т.е. продукты – менее теплоемкие), то теплота реакции при нагревании снижается.

3. а) Для практических целей уравнение Кирхгофа используют в интегральной форме:

 

где ΔН^о_рц — энтальпия реакции при температуре T ₀ .

б) В принципе, теплоемкости веществ зависят от температуры, отчего ΔС_Р — тоже какая-то функция температуры. Это затрудняет точное интегрирование в формуле (2.30, а).

 Но часто ограничиваются приближенным расче­том, где используют средние значения теплоемкостей веществ на рассматрива­емом интервале температур (причем, средние арифметические значения, что и обуславливает приближенность расчета):

 

в) Итак, зная теплоту реакции при T ₁, можно оценить теплоту реакции при T ₂ .

4. Но обычно изменение ΔН^о_рц при нагревании не очень велико.

а) Так, допустим, что                                                                                                               

 

Тогда подстановка в формулу (2.30,б) дает:

Следовательно, теплота реакции на интервале в 50 К изменяется всего на 1 % (cо 100 кДж/моль до 101).

 б) Если теплоемкости реагентов и продуктов еще ближе по величине, то и изменение энтальпии будет еще меньше. Поэтому очень часто считают, что ΔН^о_рц практически не зависит от температуры.