Hess Yasası

Elektrikli arabalardan sızan hidrojen gazı, atmosferdeki ozon tabakası ile reaksiyona girerek su üretebilir. Bunun gibi reaksiyonlar için, entalpi değişimini laboratuvar ortamında doğrudan ölçmek zordur. Bununla birlikte, bu reaksiyon, her adımın entalpisini ölçmek için laboratuvarda iki adımda gerçekleştirilebilir.1.adımda, oksijen gazı ozon gazına dönüştürülür ve delta H_1 285, 4 kilojoule olarak hesaplanır.2. adımda, hidrojen ve oksijen gazları su buharı üretmek üzere birleşir ve delta H_2 483, 6 kilojoule’e eşittir. Entalpi bir durum işlevi olduğundan, bir reaksiyonun entalpi değişimi, ara aşamalardan bağımsız olarak, yalnızca sistemin başlangıç durumuna, hidrojen ve ozon ve son durumuna, suya bağlıdır.Hess’in tepkime ısılarının toplanabilirliği yasası, bir kimyasal denklem birden çok adımda yazılabiliyorsa, denklem için net entalpi değişiminin her adımla ilişkili entalpilerin toplamı olarak yazılabileceğini belirtir. Genellikle, reaksiyonların toplamını belirli bir reaksiyona dönüştürmek için termokimyasal reaksiyonların manipüle edilmesi gerekir. Stokiyometrik miktarlar ve reaksiyonun yönü değiştirilebilir ve her değiştirilmiş reaksiyonun yeni entalpisi belirlenebilir.Bu örnekte, bilinmeyen reaksiyon entalpisini bulmak için entalpide bilinen değişikliklere sahip iki adım doğrudan eklenemez. Bunun nedeni, ilk denklemin ürün olarak ozon olması, ilgilenilen reaksiyonun reaktanının ozon olmasıdır. Bunu hesaba katmak için, bir endotermik reaksiyon olan ilk denklem, ozonun oksijene ayrıştığı ve 285, 4 kilojoul enerji açığa çıkardığı ters ekzotermik reaksiyona dönüştürülmelidir.Yeni delta H aynı değere ancak ters işarete sahiptir. Yine de, adım 1 ve adım 2’nin tersini eklemek ozonun suya dönüşümünde olduğu gibi 3 mol su vermez çünkü stokiyometrik katsayılar farklıdır. Bunu hesaba katmak için, reaksiyonların her birinin stokiyometrik katsayıları ve bunlarla ilişkili entalpi değişiklikleri, katsayının ilgili reaksiyonla eşleşmesine veya yok etmesine izin veren faktörlerle çarpılmalıdır.Entalpi değişimi reaktanların ve ürünlerin miktarına bağlı olduğundan, katsayılar ile entalpi değişimi arasındaki oran sabit kalır. 3 mol su elde etmek için, adım 2, 3 bölü 2 ile çarpılır ve bu da 725.4 kilojoule’luk yeni bir H_2 delta değeri verir. 1 mol ozon tüketmek için, 1.adımın tersi, 1 bölü 2 ile çarpılarak 142, 7 kilojoule’luk yeni bir H_1 delta verir. Değiştirilmiş termokimyasal denklemin toplanması ve hem reaktanlarda hem de ürünlerde görünen tüm bileşiklerin iptal edilmesi, ilgilenilen reaksiyonu verir. Yeni delta H 1 ve 2 eklendiğinde, hidrojen ve ozon arasındaki reaksiyon için entalpi değişimi 868, 1 kilojoule olarak hesaplanır.