Τι λέει ο νόμος για την ενθαλπία μιας αντίδρασης;
Εδώ δηλώνει αυτό:
Νόμος του Hess: Η αλλαγή ενθαλπίας μιας αντίδρασης είναι ανεξάρτητη από την οδό που λαμβάνεται. Αυτό σημαίνει ότι η συνολική αλλαγή ενθαλπίας για μια αντίδραση είναι η ίδια είτε συμβαίνει σε ένα βήμα είτε σε μια σειρά βημάτων.
Εδώ ισχύει για την ενθαλπία:
* Αλλαγή ενθαλπίας (ΔH): Ο νόμος του Hess μας λέει ότι η συνολική αλλαγή ενθαλπίας για μια αντίδραση είναι το άθροισμα των αλλαγών της ενθαλπίας για κάθε μεμονωμένο βήμα στην αντίδραση.
* Τυπική ενθαλπία σχηματισμού (ΔHF °): Αυτή είναι η αλλαγή ενθαλπίας όταν σχηματίζεται ένα mole μιας ένωσης από τα στοιχεία της στις τυποποιημένες καταστάσεις τους. Ο νόμος του Hess μας επιτρέπει να υπολογίσουμε την τυπική ενθαλπία του σχηματισμού για μια ένωση χρησιμοποιώντας γνωστή πρότυπη ενθαλπία των τιμών σχηματισμού για άλλες ενώσεις που εμπλέκονται στην αντίδραση.
* Υπολογισμός της ενθαλπίας: Ο νόμος του Hess είναι ένα ισχυρό εργαλείο για τον υπολογισμό των αλλαγών ενθαλπίας για αντιδράσεις που είναι δύσκολες ή αδύνατο να μετρηθούν άμεσα. Μπορούμε να σπάσουμε μια σύνθετη αντίδραση σε απλούστερα βήματα με γνωστές αλλαγές ενθαλπίας και στη συνέχεια να χρησιμοποιήσουμε το νόμο της Hess για να υπολογίσουμε τη συνολική αλλαγή ενθαλπίας.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε ότι θέλετε να βρείτε την αλλαγή ενθαλπίας για την καύση του μεθανίου (CH4). Θα μπορούσατε να το μετρήσετε άμεσα σε θερμιδόμετρο, αλλά μπορείτε επίσης να το υπολογίσετε χρησιμοποιώντας το νόμο του Hess:
1. Βήμα 1: CH4 (g) + 2Ο2 (g) → CO2 (g) + 2H2O (L)
* Αυτή είναι η συνολική αντίδραση.
2. Βήμα 2: C (s) + O2 (g) → CO2 (g)
* Αυτή είναι η καύση του άνθρακα, με ένα γνωστό ΔH.
3. Βήμα 3: 2Η2 (g) + O2 (g) → 2Η2Ο (L)
* Αυτή είναι η καύση του υδρογόνου, με ένα γνωστό ΔH.
Χρησιμοποιώντας το νόμο του Hess, μπορείτε να συνδυάσετε τις αλλαγές ενθαλπίας από τα βήματα 2 και 3 για να υπολογίσετε την αλλαγή ενθαλπίας για το βήμα 1 (καύση του μεθανίου).
Συνοπτικά, ο νόμος του Hess είναι ένας θεμελιώδης νόμος στη θερμοδυναμική που μας επιτρέπει να κατανοήσουμε και να υπολογίσουμε τις αλλαγές ενθαλπίας που σχετίζονται με χημικές αντιδράσεις.
