Любая химическая реакция сопровождается выделением или поглощением энергии.
Химическая реакция как система получает энергию извне на разрыв химических связей исходных реагентов и выделяет энергию в окружающую среду при образовании новых химических связей в молекулах – продуктах реакции (табл. 3).
Представим энергетические изменения на примере горения водорода в кислороде
При образовании новых химических связей энергия выделяется. Это кинетическая энергия движения молекул – продуктов реакции. Часть внутренней энергии, которая была скрыта в химических связях молекул водорода и кислорода, превратилась в энергию поступательного и других видов движения молекул воды:
Термохимические расчеты
Различают экзо- и эндотермические реакции. Химические реакции, сопровождающиеся выделением или поглощением энергии в форме теплоты, называются соответственно экзотермическими и эндотермическими реакциями. Энтальпия реакции равна количеству энергии в форме теплоты, выделяющейся или поглощающейся в результате химического процесса при постоянных р = 1 атм и температуре Т.
Энтальпия образования сложного вещества есть энтальпия реакции синтеза его из простых веществ, взятых в наиболее устойчивых физических состояниях при заданном внешнем давлении р = 1 атм и температуре Т.
Под простыми веществами подразумеваются все химические элементы периодической системы в кристаллической форме, характерной для металлов (за исключением ртути), и молекулярной форме для неметаллов (за исключением благородных газов) в том агрегатном состоянии, которое для них характерно при внешнем давлении 1 атм.
Энтальпия образования всех простых веществ принята за начало отсчета и равна нулю.
Задачей термохимии является расчет энтальпий химических реакций по табличным значениям , опираясь на закон Гесса.
Основной закон термохимии (закон Гесса, 1836 г.) в современной интерпретации утверждает, что энтальпия реакций, протекающих либо при V,T = const, либо p,T = const не зависти от промежуточных стадий, а определяется лишь начальным и конечным состояниями системы. Закон Гесса: тепловой эффект реакции, протекающей при постоянном давлении и (или) объеме, зависит от природы и состояния исходных веществ и конечных продуктов, но не зависит от пути реакции
Следствие из закона Гесса: энтальпия химических реакций равна сумме энтальпий образования продуктов реакций за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ с учетом их стехиометрических коэффициентов.
Поскольку DH есть функция состояния системы, в которой происходят реакции, то в соответствии с законом Гесса независимо от того, идет реакция по первому или второму пути:
DH1 = DH2 + DH3 или
Именно столько энергии выделяется (экзотермический процесс) при образовании 1 моль СО из С(гр) и 1/2О2(г). Эта величина вычислена теоретически.
