חינוך

מהו חוק הס? »הגדרתו ומשמעותו

Anonim

חוק הס בתחום התרמודינמיקה משמש לבדיקה עקיפה של חום התגובה, ועל פי קודמו של חוק זה הכימאי השוויצרי ז'רמן אנרי הס בשנת 1840 הורה כי אם תהליך של מגיבים מגיב לתת תהליך של מוצרים, החום התגובה ששוחררה או נקלטה אינה תלויה אם התגובה מתבצעת בתקופה אחת או יותר. כלומר, שחום התגובה זקוק רק למגיבים ולמוצרים, או גם שחום התגובה הוא פונקציה של מצב.

הס היה עסוק לחלוטין בכימיה ואחת היצירות הידועות ביותר הייתה חוק סכום החום התמידי, שלימים נקרא כחוק הס לכבודו; זה הסביר בעיקר כי ניתן להשיג את האנתלפיה של התגובה על ידי הוספת אלגברית את האנטלפיות של תגובות אחרות, חלקן קשורות לזו החשובה. חוק הס הוא השימוש בתגובות כימיות שהופכות לאחד העקרונות הראשונים של התרמודינמיקה.

עיקרון זה הוא מערכת סגורה אדיאבטית, כלומר אין חילופי חום עם מערכות אחרות או סביבתה כאילו היא מבודדת, המתפתחת משלב ראשוני לשלב סופי אחר. לדוגמה:

חום היווצרות ðH1 של פחמן חד חמצני, CO:

C + 1/2 O2 = CO AH1

לא ניתן לקבוע אותו ישירות בסביבה בה הוא מיוצר, חלק מ- CO מומר ל- CO2, אך אם ניתן למדוד אותו ישירות באמצעות הקלורימטר, חימום התגובה של התהליכים הבאים:

CO + 1/2 O2 = CO2

AH2 = 282´6 kJ / mol

C + O2 = CO2

AH3 = -392´9 kJ / mol

חום התגובה הוא הסכום האלגברי של חימום התגובות הללו.

החום של התגובה של תהליך כימי הוקמה היא כל הזמן אותו דבר, מה התהליך נעשה על ידי תגובה או שלבי ביניים שלה.

אנתלפיה היא גודל תרמודינמיקה המיוצג על ידי האות הגדולה H ומתאר את כמות האנרגיה שמערכת מחליפה עם סביבתה. בחוק הס הוא מסביר כי שינויים באנטלפיה הם תוספים, ΔHneta = ΣΔHr ומכיל שלוש נורמות:

Original text

  1. אם המשוואה הכימית מתהפכת, גם הסמל של ΔH הפוך.
  2. אם המקדמים מוכפלים, הכפל את ΔH באותו גורם.
  3. אם המקדמים מחולקים, חלק את ΔH באותו מחלק.
  4. לדוגמא: האנטלפיה של התגובה מחושבת עבור התגובה:

    2 C (s) + H2 (g) → C2H2 (g)

    הנתונים הם כדלקמן:

    המשוואות המתאימות לאנטלפיות הנתונות מוצעות:

    המגיבים והמוצרים של התגובה הכימית המבוקשת נמצאים בהם:

    כעת יש להתאים את המשוואות:

    • המשוואה (1) חייבת להיות הפוך (הערך של אנתלפיה גם הפוך).
    • יש להכפיל את המשוואה (2) ב- 2 (המשוואה כולה מוכפלת, הן מגיבים והן מוצרים וערך האנטלפיה, מכיוון שמדובר בנכס נרחב.
    • משוואה (3), נותרה זהה.

    הסכום המצויד המשוואות צריך לתת את משוואת הבעיה.

    • מגיבים ומוצרים מתווספים או מבוטלים.
    • אנטלפיות מוסיפות באופן אלגברי.