4. Закон Гесса

Раздел термодинамики, изучающий превращения энергии при химических реакциях, называется химической термодинамикой. Уравнение реакции, для которой указываются соответствующие этой реакции изменения внутренней энергии ΔE, энтальпии ΔH или какойлибо другой функции состояния, называется термохимическим.

Химические реакции, при протекании которых происходит уменьшение энтальпии системы (ΔH < 0) и во внешнюю среду выделяется теплота, называются экзотермическими.

Реакции, в результате которых энтальпия возрастает (ΔH > 0) и система поглощает теплоту Q_p извне, называются эндотермическими.

Окисление глюкозы кислородом происходит с выделением большого количества теплоты (Q_p = 2800 кДж/ /моль), т. е. этот процесс - экзотермический. Соответствующее термохимическое уравнение запишется в виде

С₆ Н₁₂ О₆ + 60₂ = 6С0₂ + 6Н₂О, ΔH = 2800 кДж.

Реакции, протекающие в растворе, сопровождаются обычно незначительным изменением объема системы, т. е. ΔV ≈ 0. В связи с этим во многих случаях при биологических расчетах можно считать, что ΔH = ΔE. Следовательно, выделение теплоты в таких системах обусловлено в основном уменьшением внутренней энергии в результате протекания реакции, и наоборот.

Энтальпией образования соединения А называется изменение энтальпии системы ΔH_A, сопровождающее образование 1 моля соединения А из простых веществ.

Энтальпии образования кислорода, углерода, водорода и всех других элементных (простых) веществ принимают равными нулю.

При прочих равных условиях внутренняя энергия и энтальпия пропорциональны количеству вещества в системе. Такие термодинамические функции называются экстенсивными.

С точки зрения термодинамики реакция общего вида n_AА + п_В = п_С + n_D, Δh представляет собой переход системы из начального состояния с энтальпией Н₁ в состояние 2 с энтальпией Н₂. Изменение энтальпии системы в результате этого перехода, называемое энтальпией данной реакции, равно разности:

ΔH_pя = Н₂ - Н₁ = (n_cH_c + n_DH_D) - (n_АН_А + n_BH_B).

Закон постоянства тепловых сумм, открыт русским ученымхимиком Г. И. Гессом в 1840 г. Он является первооткрывателем применимости первого начала термодинамики при химических превращениях и основателем химической термодинамики. В настоящее время закон Гесса рассматривается как следствие первого начала термодинамики и формулируется так: приращение энтальпии при образовании заданных продуктов из данных реагентов при постоянном давлении не зависит от числа и вида реакций, в результате которых образуются эти продукты.

При термохимических расчетах чаще применяется не сам закон Гесса, а его следствие, выведенное выше для частного случая окисления глюкозы в виде равенства (2). Для реакции, представленной в общем виде п_АА + п_вВ = = п_сС + n_DD, следствие из закона Гесса записывается с помощью равенства ΔH_pя = (n_CΔH_C + n_DΔH_D) - (n_AΔH_A + + n_BΔH_B ) и формулируется так: энтальпия реакции равна алгебраической сумме энтальпий образования стехиометрического количества продуктов за вычетом алгебраической суммы энтальпий образования стехиометрического количества реагентов.

Авторы: Дроздова М.В., Дроздов

<< Назад: Первое начало термодинамики

>> Вперед: Второе начало термодинамики. Свободная энергия Гиббса

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Этика. Шпаргалка

▪ Банковское право. Шпаргалка

▪ Акушерство и гинекология. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Бактерии для превращения сахаров в искусственную нефть 25.11.2021 Американские биохимики создали штамм кишечной палочки, который может производить биотопливо, используя в качестве сырья различные сахара. "Мы создали двухступенчатый биохимический процесс, благодаря которому глюкозу можно напрямую превращать в непредельные углеводороды при помощи живых и неживых катализаторов. Производство биотоплива подобным образом приблизит человечество к созданию полноценной "зеленой энергетики", - рассказала Ван Чжэнь, доцент Университета Буффало и один из авторов исследования. За последние десятилетия ученые придумали несколько методов превращения растительной биомассы в топливо. Как правило, оно производится в несколько этапов с участием грибков и разных видов бактерий. Эти виды топлива можно использовать, однако их довольно дорого производить, да и по энергемкости они уступают бензину. Ван Чжэнь и ее коллеги предложили решить эту проблему при помощи бактерий, которые могут напрямую превращать растительное сырье и содержащиеся в нем сахара в смесь непредельных углеводородов, которые по составу и свойствам похожи на бензин, дизельное топливо и другие нефтепродукты. Для этого ученые встроили в геном обычной кишечной палочки четыре гена с "инструкциями" по производству ферментов, которые постепенно превращают глюкозу и другие сахара в жирные кислоты. Эти белки специалисты подобрали таким образом, что они не мешали работе всех остальных клеточных систем, связанных с синтезом жиров, поэтому они не угрожали жизни микробов. Все эти ферменты были позаимствованы из геномов других бактерий, в частности, болезнетворного микроба Treponema denticola, связанного с развитием пародонтита. Биохимики адаптировали эти белки для работы друг с другом, а затем проверили, сможет ли созданная ими кишечная палочка превращать сахар в аналог бензина и других нефтепродуктов. Опыты показали, что для его производства нужен еще один компонент - катализатор на основе окиси ниобия. Он превращает жирные кислоты в непредельные углеводороды. В комбинации с микробами этот катализатор может превращать около 8% от изначальной массы глюкозы в биологический аналог нефти.

Другие интересные новости:

▪ Россия создает Ноев ковчег

▪ Пластик автоматически разлагается после использования

▪ Стирально-сушильная машина TCL Twin Cabin Q10

▪ Следующий iPhone получит самые большие изменения

▪ Электромобиль Polestar 2

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки. Подборка статей

▪ статья Утечка мозгов, утечка умов. Крылатое выражение

▪ статья Что заставляет сердце биться? Подробный ответ

▪ статья Теликрания белая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Измеритель толщины изоляционных покрытий. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Экономичный стабилизатор с полевым транзистором, 10-20/9 вольт 150 миллиампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025