Hess's Law:een krachtig hulpmiddel voor enthalpieberekeningen

De wet van Hess is een fundamenteel principe in de thermochemie waarin staat: De enthalpieverandering van een reactie is onafhankelijk van het genomen pad , wat betekent dat het hetzelfde is, of de reactie in één stap of meerdere stappen optreedt. Deze wet stelt ons in staat om de enthalpiewijziging van een reactie te berekenen die niet direct kan worden gemeten door de enthalpiewijzigingen van bekende reacties te gebruiken.

Hier is hoe de wet van Hess wordt gebruikt:

1. Identificeer de doelreactie: Bepaal de gebalanceerde chemische vergelijking voor de reactie waarvan de enthalpieverandering u wilt berekenen.

2. Bekende reacties vinden: Zoek reacties met bekende enthalpiewijzigingen (meestal gegeven in tabellen of gegevensbladen) waarbij de reactanten en producten van de doelreactie betrokken zijn.

3. manipuleer de bekende reacties: Mogelijk moet u:

* reverse Een bekende reactie om de richting van de doelreactie te evenaren. Vergeet niet dat het omkeren van een reactie het teken van zijn enthalpiewijziging verandert.

* vermenigvuldigen Een bekende reactie met een factor die overeenkomt met de stoichiometrische coëfficiënten van de doelreactie. Vergeet niet dat het vermenigvuldigen van een reactie met een factor ook zijn enthalpieverandering vermenigvuldigt met die factor.

4. Combineer de gemanipuleerde reacties: Voeg de gemanipuleerde reacties bij elkaar toe. De enthalpieverandering van de gecombineerde reactie zal de som zijn van de enthalpieveranderingen van de individuele reacties.

5. Zorg voor annulering: Zorg ervoor dat alle soorten die aan beide zijden van de gecombineerde reacties verschijnen, annuleren, waardoor alleen de reactanten en producten van de doelreactie achterblijven.

6. Bereken de enthalpiewijziging: De enthalpieverandering van de doelreactie is de som van de enthalpieveranderingen van de gemanipuleerde reacties.

Voorbeeld:

Laten we de enthalpiewijziging van de volgende reactie berekenen:

`` `

CO (G) + 1/2 O2 (G) -> CO2 (G)

`` `

We kennen de volgende reacties en hun enthalpiewijzigingen:

`` `

C (s) + o2 (g) -> CO2 (g) ΔH =-393,5 kJ/mol

C (s) + 1/2 o2 (g) -> co (g) Δh =-110,5 kJ/mol

`` `

Om de doelreactie te krijgen, kunnen we:

* Keer de tweede reactie om:

`` `

Co (g) -> c (s) + 1/2 o2 (g) Δh =+110,5 kJ/mol

`` `

* Voeg de omgekeerde tweede reactie toe aan de eerste reactie:

`` `

C (s) + o2 (g) -> CO2 (g) ΔH =-393,5 kJ/mol

Co (g) -> c (s) + 1/2 o2 (g) Δh =+110,5 kJ/mol

-----------------------------

CO (G) + 1/2 O2 (G) -> CO2 (G) AH =-283 KJ/MOL

`` `

Daarom is de enthalpieverandering van de doelreactie -283 kJ/mol .

Sleutelpunten:

* De wet van Hess is een krachtig hulpmiddel voor het berekenen van enthalpie -veranderingen van reacties die moeilijk of onmogelijk te meten zijn.

* Het is gebaseerd op het principe dat enthalpie -veranderingen toestandsfuncties zijn, wat betekent dat ze alleen afhankelijk zijn van de initiële en uiteindelijke toestanden van het systeem, niet op het genomen pad.

* Manipuleer zorgvuldig bekende reacties om te passen bij de doelreactie en aandacht te schenken aan de tekenen en coëfficiënten van enthalpie -veranderingen.

Door de wet van Hess te gebruiken, kunt u enthalpie -veranderingen voorspellen voor een breed scala aan reacties met behulp van bekende thermochemische gegevens.