зависимость теплового эффекта реакции от температуры

Ответ от YOUR MAJESTY[гуру]
Тепловой эффект реакции, теплота, выделенная или поглощенная термодинамической системой при протекании в ней химической реакции. Определяется при условии, что система не совершает никакой работы (кроме возможной работы расширения) , а температуры реагентов и продуктов равны. Поскольку теплота не является функцией состояния, т. е. при переходе между состояниями зависит от пути перехода, то в общем случае тепловой эффект реакции не может служить характеристикой конкретной реакции. В двух случаях бесконечно малое количество теплоты (элементарная теплота) dQ совпадает с полным дифференциалом функции состояния: при постоянстве объема dQ = = dU (U-внутренняя энергия системы) , а при постоянстве давления dQ = dH (H-энтальпия системы) .
Практически важны два типа теплового эффекта реакции - изотермо-изобарный (при постоянных температуре Т и давлении р) и изотермо-изохорный (при постоянных Т и объеме V). Различают дифференциальный и интегральный тепловой эффект реакции
Если по условиям проведения реакции hi не зависят от состава (реакции в неплотных газах, в разбавленных растворах) , дифференциальный и интегральный тепловой эффект реакции численно совпадают. В противном случае отнесение измеренного тепловой эффект реакции DHT,p к изменению числа молей реагента или продукта дает средний тепловой эффект реакции (кДж/моль) .
Температурная зависимость тепловой эффект реакции дается Кирхгофа уравнением. применение которого, строго говоря, требует знания парциальных молярных теплоемкостей всех участвующих в реакции веществ, однако в большинстве случаев эти величины неизвестны. Поскольку для реакции, протекающих в реальных растворах и других термодинамически неидеальных средах, тепловой эффект реакции, как и другие парциальные молярные величины, существенно зависят от состава системы и экспериментальных условий, разработан подход, облегчающий сопоставление энергетики разных реакций и систематику тепловой эффект реакции. Этой цели служит понятие стандартного теплового эффекта реакции (обозначается ). Под стандартным понимается тепловой эффект реакции, осуществляемой (часто гипотетически) в условиях, когда все участвующие в реакции вещества находятся в заданных стандартных состояниях. Дифференцированный и интегральный стандартные тепловой эффект реакции всегда численно совпадают. Стандартный тепловой эффект реакции легко рассчитать с использованием таблиц стандартных теплот образования или теплот сгорания веществ (см. ниже) . Для неидеальных сред между реально измеренными и стандартными тепловыми эффектами реакции существует большое расхождение, что необходимо иметь в виду при использовании теплового эффекта реакции в термодинамических расчетах. Например, для щелочного гидролиза диацетимида [(СН3СО) 2 NH (тв) + Н2О (ж) = = СН3СОКН2(тв) + СН3СООН (ж) + ] в 0,8 н. растворе NaOH в водном этаноле (58% по массе этанола) при 298 К измеренный тепловой эффект реакции DH1 = — 52,3 кДж/моль. Для той же реакции в стандартных условиях получено = — 18,11 кДж/моль. Столь значительная разница объясняется тепловыми эффектами, сопровождающими растворение веществ в указанном растворителе (теплотами растворения) . Для твердого ацетамида. жидкой уксусной кислоты и воды теплоты растворения равны соответственно: DH2 = 13,60; DH3 = - 48,62; DH4 = - 0,83 кДж/моль, так что = DH1 — DH2 - DH3 + DH4. Из примера видно, что при исследованиях теплового эффекта реакции важны измерения тепловых эффектов сопутствующих физически-химических процессов.
Источник: