Tầm quan trọng của luật Hess để thực hiện các tính toán nhiệt động là gì?

Tầm quan trọng của luật Hess để thực hiện các tính toán nhiệt động là gì?
Anonim

Định luật tổng hợp nhiệt liên tục của Hess (hoặc chỉ là Luật Hess) nói rằng bất kể nhiều giai đoạn hay các bước của phản ứng, tổng thay đổi entanpy cho phản ứng là tổng của tất cả các thay đổi.

Luật của Hess đang nói rằng nếu bạn chuyển đổi chất phản ứng A thành sản phẩm B, thì sự thay đổi entanpy tổng thể sẽ giống hệt nhau cho dù bạn thực hiện nó trong một bước hay hai bước hay nhiều bước.

Tôi sẽ cho bạn một ví dụ đơn giản. Bạn đang ở tầng trệt của một khách sạn năm sao và muốn lên tầng ba. Bạn có thể làm như vậy theo ba cách khác nhau (a) bạn có thể đi thang máy trực tiếp từ tầng trệt lên tầng ba. (b) Bạn có thể đi thang máy từ tầng trệt lên tầng hai và sau đó dừng lại một lúc ở tầng hai, đi thang máy từ tầng hai lên tầng ba. (c) Bạn có thể đi thang máy từ tầng trệt lên tầng một rồi dừng lại một lúc ở tầng một, đi thang máy từ tầng một lên tầng ba. Không quan trọng bạn đi bằng cách nào, thang máy sẽ sử dụng cùng một lượng năng lượng.

Chúng ta hãy lấy một ví dụ;

Carbon dioxide có thể được hình thành từ carbon theo hai cách khác nhau.

Khi carbon đốt cháy quá mức oxy, carbon dioxide được hình thành và 393,5 kJ nhiệt được giải phóng trên mỗi mol carbon.

C (s) + # O_2 #(g) # C_1O_2 #(g) ΔH = -393,5 kJ

Phản ứng tổng thể này cũng có thể được tạo ra như một quá trình gồm hai giai đoạn:

Carbon đốt cháy trong oxy hạn chế sản xuất carbon monoxide:

C (s) +# O_2 #(g) CO (g) ΔH = -110,5 kJ

Carbon monoxide sau đó đốt cháy trong oxy bổ sung: CO (g) + 1 / 2O2 (g) CO2 (g) ΔH = -283.0 kJ

Hai phương trình này có thể được thêm vào với nhau để tính H cho phản ứng tổng thể:

C (s) +# O_2 #(g) CO (g) ΔH = -110,5 kJ

CO (g) +# O_2 #(g) C# O_2 #(g) ΔH = -283.0 kJ

C (s) + # O_2 #(g) C# O_2 #(g) ΔH = -393,5 kJ