กฎของเฮส (Hess's law)
| English | ไทย |
|---|---|
| Hess's law/ˈhesɪz lɔː/ | กฎของเฮส (Hess's law) |
| enthalpy change/enˈθælpi tʃeɪndʒ/ | การเปลี่ยนแปลงเอนثالปี |
| energy cycle/ˈenədʒi ˈsaɪkl/ | วงจรพลังงาน |
| bond energy/bɒnd ˈenədʒi/ | พลังงานพันธะ |
การรวมพลังงานเข้าด้วยกัน
- กฎของเฮส: การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีรวมจะมีค่า เท่ากัน ไม่ว่าคุณจะเลือกเส้นทางใดก็ตาม
- เนื่องจากว่า พลังงานถูกอนุรักษ์ไว้
- มันช่วยให้เราหาค่าการเปลี่ยนแปลงเอนทาล피ที่เราไม่สามารถวัดได้โดยตรง — รวมถึงจาก พลังงานพันธะ
กฎของเฮสระบุว่า การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีรวมสำหรับปฏิกิริยา:
เนื่องจากพลังงานถูกอนุรักษ์ ΔH รวมจึงขึ้นอยู่กับสถานะเริ่มต้นและสิ้นสุดเท่านั้น ไม่ขึ้นกับเส้นทาง
กฎเฮสทำงานได้เพราะพลังงานถูกอนุรักษ์
การอนุรักษ์พลังงานหมายความว่า การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีรวมถูกกำหนดโดยสถานะเริ่มต้นและสิ้นสุดเพียงอย่างเดียว
กฎที่ระบุว่า การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีไม่ขึ้นอยู่กับเส้นทางที่ใช้คือ ______ กฎ
เอนทาลปีเป็นฟังก์ชันสถานะ
วงจรพลังงาน
- เชื่อมโยงสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์โดยขั้นตอน ตรง และเส้นทาง อ้อม
- เนื่องจากทั้งสองเส้นทางมีผลรวมเท่ากัน:
กฎของเฮส: เส้นทางตรงและทางอ้อมให้ผลลัพธ์รวมเท่ากัน
วงจรรูปแบบเฮส (Hess's law cycle)
การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีเท่ากันไม่ว่าคุณจะเลือกเส้นทางไหน — ดังนั้นค่า ΔH ที่ไม่รู้สามารถหาได้จากเส้นทางอื่น
ในวัฏจักรพลังงาน เส้นทางตรงและเส้นทางอ้อม:
ทั้งสองเส้นทางเริ่มต้นและสิ้นสุดที่สถานะเดียวกัน ดังนั้น ΔH รวมต้องเท่ากัน (เช่น ΔHr = ΔH₁ + ΔH₂)
ทำไมถึงมีประโยชน์
- มันช่วยหาการเปลี่ยนแปลงเอนทาลฟิที่คุณ ไม่สามารถ วัดได้โดยตรง (ปฏิกิริยาช้า, ปฏิกิริยาข้างเคียง)
- มันช่วยให้คุณคำนวณ $\Delta H_r$ จากข้อมูล พลังงานพันธะ, การเกิด หรือ การเผาไหม้ ที่โจทย์กำหนดให้
การใช้ประโยชน์ที่สำคัญของกฎเฮสคือ:
กฎเฮสช่วยให้เราคำนวณ ΔH สำหรับปฏิกิริยาที่ช้าหรือมีปฏิกิริยาข้างเคียง โดยใช้ข้อมูลอื่นที่ทราบแล้ว
การคำนวณพลังงานพันธะ
- การทำลายพันธะ ต้องดูด ความร้อน; การสร้างพันธะ จะคาย ความร้อน
- ดังนั้น: ΔH = Σ(พันธะที่ถูกทำลาย) − Σ(พันธะที่เกิดขึ้น)
หา ΔH สำหรับ H₂ + Cl₂ → 2 HCl (พลังงานพันธะ: H–H 436, Cl–Cl 242, H–Cl 431 kJ/mol)
- พันธะ ที่ถูกทำลาย: 1 H–H + 1 Cl–Cl = 436 + 242 = +678
- พันธะ ที่ถูกสร้าง: 2 H–Cl = 2 × 431 = −862
- ΔH = 678 − 862 = −184 kJ/mol (ปฏิกิริยาคายความร้อน — คายความร้อนมากกว่าดูดความร้อน)
คุณเข้าใจแล้ว
- กฎของเฮส: $\Delta H$ จะมีค่า เท่ากัน无论ผ่านเส้นทางใด (เนื่องจากพลังงานถูกอนุรักษ์)
- วาด วงจรพลังงาน: เส้นทางตรง = เส้นทางอ้อม ดังนั้น $\Delta H_r = \Delta H_1 + \Delta H_2$
- พลังงานพันธะ: $\Delta H$ = พันธะที่ถูกทำลาย − พันธะที่เกิด (เช่น H₂ + Cl₂ → 2 HCl ให้ −184 kJ/mol)
- ใช้วงจรเพื่อหา $\Delta H$ ที่ ไม่สามารถวัดได้ จากข้อมูลที่โจทย์กำหนดให้