Изучение теплового эффекта

1.

Государственное автономное профессиональное
образовательное учреждение Саратовской области
«Энгельсский политехникум»
(ГАПОУ СО «Энгельсский политехникум»)
ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛОВОГО ЭФФЕКТА
Автор работы: студентки 1 курса группы
№ КШИ-116/23
ГАПОУ СО «Энгельсский политехникум»
Диденко Дарина Васильевна
Руководитель: преподаватель химии
Марчукова Оксана Юрьевна

2.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Тепловой эффект реакции
2. Химическая термодинамика и термохимические
уравнения
3. Закон Гесса и его следствия
Заключение
Список использованной литературы

3.

• Как известно, жизнь на Земле
невозможна без протекания химических
реакций. Без химических реакций нашу
планету не защищал бы озоновый слой,
в недрах земли не скрывались бы
полезные ископаемые.
• Тепловые эффекты химических
реакций необходимы для многих
технических расчетов.
• Посредством химических реакций с
тепловым эффектом в наших квартирах
горит газ, идет горячая вода, есть
электричество, благодаря именно этому
типу химических реакция ездят наши
автомобили, летают ракеты и
самолеты. Химические реакции везде.
• Цель моего проекта: разобраться где
проходит тепловой эффект, каков он в
природе и какова его важность для
человечества.

4.

Тепловой эффект химической
реакции — это количество
теплоты, которое поглощается или
выделяется в результате
протекания химической реакции.
Тепловой
эффект реакции
Теплота, которая выделяется в
окружающую среду при протекании
реакции (или поглощается из неё)
обозначается буквой Q. выражается в
Дж или кДж.
Стандартные условия — температура
25°C (298 К) и давление 101,325 кПа.

5.

Тепловые эффекты реакций зависят от:
•природы (состава и строения),
•агрегатного состояния исходных веществ и продуктов реакций,
•условий, в которых они протекают.
Величину теплового эффекта можно получить экспериментальным
путём при проведении реакции в калориметре. Этот прибор способен
очень точно определить количество выделившейся или поглотившейся
теплоты.

6.

• Химическая термодинамика – область химии, изучающая
энергетику химических процессов, возможности и условия
самопроизвольного протекания химических реакций, а также
условия установления химического равновесия.
• Раздел физической химии, изучающий тепловые изменения
при химических реакциях, называется термохимией.
• Начальные основы термохимии впервые были заложены М.
В. Ломоносовым. Уравнения химических реакций, в которых
указан тепловой эффект, называют термохимическими.
• Также в термохимических уравнениях также указываются
агрегатные состояния веществ:
• (г) — газ;
• (ж) — жидкость;
• (тв) или (к) — твёрдое (кристаллическое) вещество.

7.

• Термохимические уравнения подчиняются
закону Лавуазье-Лапласа:
• тепловой эффект прямой реакции равен
по абсолютной величине, но
противоположен по знаку тепловому
эффекту обратной реакции.
• Это означает, что при образовании любого
соединения выделяется (поглощается)
столько же энергии, сколько поглощается
(выделяется) при его распаде на исходные
вещества. Например, реакция горения
водорода в кислороде является
экзотермической:
• H2(г) + 1/2 O2(г) = H2О(ж) + 286 кДж (ΔH1
= – 286 кДж).
• В то же время, реакция разложения воды
электрическим током требует затрат энергии
и является эндотермической:
• H2О(ж) = H2(г) + 1/2 O2(г) 286 кДж (ΔH1 = +
286 кДж).
• Закон Лавуазье–Лапласа является
следствием закона сохранения энергии

8.

• Большинство термохимических расчетов основано на
важнейшем законе термохимии, которым является закон Гесса.
Этот закон, установленный русским ученым Г.И. Гессом в 1840 г.,
называют также основным законом термохимии.
• Этот закон гласит: тепловой эффект химической реакции
зависит только от начального и конечного состояний веществ и
не зависит от промежуточных стадий процесса.
• Пример:
С(тв) + О2 (г) = СО2 (г) , ΔH1 реакция 1,
• или реакция протекает через промежуточную стадию
образования оксида углерода (II):
• С(тв) + ½О2 (г) = СО (г) , ΔH2 реакция 2 с последующим
дожиганием угарного газа в углекислый газ:
• СО (г) + ½О2 (г) = СО2 (г) , ΔH3 реакция 3.
• Эти превращения можно представить следующей схемой:
ΔH1
С(тв)
СО2
(г)
ΔH2
ΔH3
СО (г)
• В соответствии с законом Гесса тепловой эффект реакции 1
равен сумме тепловых эффектов реакций 2 и 3:
• ΔH1 = ΔH2 + ΔH3.

9.

• Энтальпия (тепловой эффект)
химической реакции равна сумме
энтальпий образования продуктов
реакции за вычетом суммы
энтальпий образования исходных
веществ с учетом стехиометрических
коэффициентов реакции.
• Если исходные вещества и
продукты реакции находятся в
стандартном состоянии, то
энтальпию реакции называют
стандартной и обозначают ∆Н0 или
∆. Верхний индекс отвечает
стандартному давлению (101,3 кПа),
нижний индекс соответствует
стандартной температуре, принятой
по международному соглашению
равной 298 К. Величина стандартной
энтальпии реакции соответствует
разности между энтальпиями
исходного и конечного состояний
реакции: ΔH0 =∑∆Нкон.- ∑∆Нисх.

10.

Следствие закона Гесса
Первое следствие из закона Гесса – закон ЛавуазьеЛапласа: энтальпия образования какого-либо химического
соединения равна по абсолютной величине и противоположна по знаку энтальпии его разложения:
Н0обр. = - Н0разл.
Второе следствие. Энтальпия (тепловой эффект) химической реакции равна сумме энтальпий сгорания исходных
веществ за вычетом суммы энтальпий сгорания продуктов реакции (с учетом коэффициентов): ΔH0реакции = ∑∆Н0сгор.
кон.- ∑∆Н0сгор. исх.
Стандартная энтальпия сгорания (теплота сгорания) (∆H0сгор.) – это теплота, выделяющаяся при сгорании 1 моль
вещества в кислороде при стандартных условиях с образованием оксида элемента в высшей степени окисления.
Два следствия из основного закона термохимии делают термохимические уравнения похожими на математические.

11.

Заключение
Итак, проведя анализ практического применения теплового
эффекта химических реакций, можно сделать вывод:
тепловой эффект вплотную связан с нашей повседневной
жизнью, он подвергается постоянному исследованию и
находит всё новые применения на практике.
В современных условиях постоянно развивающейся науке,
мы наблюдаем появление всё более новых разработок и
открытий в сфере производства. Это влечет за собой всё
новые и новые области применения теплового эффекта
химических реакций.

12.

Список использованной литературы:
⦁ Лебедев Ю.А. Химия: учебник для среднего профессионального образования / Ю. А. Лебедев, Г. Н. Фадеев, А. М.
Голубев, В. Н. Шаповал ; под общей редакцией Г. Н. Фадеева. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство
Юрайт, 2022. — 431 с. —ISBN 978-5-9916-7723-3.— URL: https://urait.ru/bcode/491035
⦁ Мартынова, Т. В. Химия: учебник и практикум для среднего профессионального образования / Т. В. Мартынова, И. В.
Артамонова, Е. Б. Годунов; под общей редакцией Т. В. Мартыновой. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство
Юрайт, 2022. — 368 с. — ISBN 978-5-534-11018-0. —URL: https://urait.ru/bcode/489733
⦁ Тепловые эффекты химических реакций URL:http://profil.adu.by/mod/book/view.php?id=535
⦁ Определение тепловых эффектов химических процессов URL: https://www.tyuiu.ru/wp-content/uploads/2017/05/MUTeplovye-effekty.pdf
⦁ Тепловой эффект http://www.hemi.nsu.ru/ucheb211.htm