Закон Гесса
Введено| English | Значение |
|---|---|
| state function/steɪt ˈfʌŋkʃn/ | Функция состояния |
| Hess's law/ˈhesɪz lɔː/ | Закон Гесса |
Сложение реакций как рецептов
- Некоторые реакции слишком сложно измерить напрямую.
- Но их можно собрать из шагов, которые уже известны.
- Сложите эти шаги, и их теплоты тоже сложатся.
- Общая теплота зависит только от начала и конца, а не от пути.
Величина, не зависящая от пути
- $\Delta H$ является функцией состояния: она зависит только от начального и конечного состояний.
- Выбранный путь не изменяет общую теплоту.
- Поэтому любой путь от реагентов к продуктам дает одно и то же значение $\Delta H$.
$\Delta H$ является функцией состояния, что означает: она зависит только от...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Функция состояния игнорирует путь между начальным и конечным состоянием.
Сложение известных шагов
- Закон Гесса позволяет складывать известные реакции для достижения целевой.
- Сложите их значения $\Delta H$, чтобы получить целевое $\Delta H$.
- Выберите шаги, которые сокращаются, оставляя нужную реакцию.
При обратном направлении реакции её $\Delta H$...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Для обратного этапа $\Delta H$ имеет противоположный знак.
При удвоении шага реакции его $\Delta H$ также удваивается.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Масштабирование количеств веществ масштабирует $\Delta H$ в той же пропорции.
Шаги выбираются так, чтобы ____ сократились, оставив целевую реакцию.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Промежуточные вещества по разные стороны сокращаются при сложении этапов.
Переворот и масштабирование
- Разверните шаг и измените знак его $\Delta H$.
- Умножьте шаг и умножьте его $\Delta H$.
- Затем сложите скорректированные шаги вместе.
Цикл закона Гесса
Энтальпия является функцией состояния, поэтому любой путь от реагентов к продуктам дает одинаковый итог.
Шаг 1 имеет $\Delta H = -100$; шаг 2 имеет $\Delta H = -50$; их сумма является целевой.
- Сложите их: $\Delta H_{target} = -100 + (-50) = -150\ \text{kJ}$.
- Промежуточные вещества сокращаются.
Два этапа имеют $\Delta H = -120\ \text{kJ}$ и $+30\ \text{kJ}$. Чему равна их сумма (в кДж)?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$-120 + 30 = -90\ \text{kJ}$.
Закон Гесса работает, потому что энтальпия является функцией состояния.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Независимость от пути — именно причина того, что значения $\Delta H$ складываются.
Когда вы разворачиваете шаг, меняйте знак его $\Delta H$; когда вы его масштабируете, умножайте также $\Delta H$. Выровняйте шаги так, чтобы промежуточные вещества сократились. И закон Гесса работает только потому, что $\Delta H$ является функцией состояния — путь не имеет значения.
Поскольку $\Delta H$ является функцией состояния (независимой от пути), закон Гесса позволяет складывать известные реакции для нахождения неизвестного $\Delta H$. Разверните шаг и измените его знак; масштабируйте шаг и масштабируйте его $\Delta H$; затем сложите, чтобы промежуточные вещества сократились.