Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

6.10: 赫斯定律
目录

JoVE Core
Chemistry

This content is Free Access.

Education
Hess's Law
 
文字本

6.10: 赫斯定律

有两种方法可以确定化学变化所涉及的热量:通过实验进行测量,或者根据其他通过实验确定的焓变化进行计算。有些反应很难甚至不可能进行调查,以进行准确的实验测量。而且即使在不难进行或测量反应的情况下,也可以方便地确定反应中涉及的热量而无需进行实验。

这种类型的计算通常涉及使用赫斯定律(Hess's Law),该定律指出:如果一个过程可以写为几个逐步过程的总和,则总过程的焓变等于该过程的焓变总和。各个步骤。赫斯定律是有效的,因为焓是一种状态函数:焓的变化仅取决于化学过程的开始和结束位置,而不取决于化学过程从头到尾的过程。例如,碳与氧的反应形成二氧化碳的反应直接发生或通过两步过程发生。直接过程写为:

Eq1

在两步过程中,首先形成一氧化碳:

Eq2

然后,一氧化碳进一步反应生成二氧化碳:

Eq3

描述整个反应的方程式是这两个化学变化的总和:

Eq4

由于步骤2中消耗了步骤1中产生的一氧化碳,因此净变化为:

Eq5

根据赫斯定律,反应的焓变将等于步骤的焓变之和。

Eq6

整个反应的

Δ H 是相同的,而不管它是一步还是两步发生。对于化学和物理,这一发现(反应的总Δ H =整个反应的“步数”的Δ H 的总和)是正确的程序。

Δ H 的两个重要特征在使用赫斯定律解决问题时被证明是有用的。这是基于以下事实:Δ H 与反应物或产物的量成正比,并且以明确定义的方式改变反应(或热化学方程式)会改变Δ H

例如,形成1摩尔NO 2 g )的反应的焓变为+33.2 kJ:

Eq7

当形成2摩尔NO 2 (两倍)时,Δ H 的大小是原来的两倍:

Eq8

通常,如果将一个化学方程式相乘或相除,则焓变也应乘以或除以相同的数字。 一个方向上反应的

Δ H 大小相等,符号相反,相反方向上的符号ΔH。例如:

Eq9

然后,对于逆反应,焓变也被逆转:

Eq10

本文改编自 Openstax,化学2e,第5.3节:焓。 / a>


建议阅读

Tags

Hess's Law Enthalpy Change Reaction Steps Laboratory Setting Enthalpy Of Each Step State Function Net Enthalpy Change Constant Heat Summation Thermochemical Reactions Manipulated Reaction Stoichiometric Quantities Direction Of The Reaction Unknown Enthalpy Of Reaction Endothermic Reaction
Waiting X
Simple Hit Counter