Гесс заңы. Химия, 10 сынып, презентация.

Гесс заңының физикалық мағынасын түсіну және оны химиялық реакциялардың жылу эффектілерін есептеп шығаруда қолдануға үйрену

Оқу мақсаты:

Термохимиялық есептеулердің негізінде жылу мөлшерінің тұрақтылық заңы,(1840ж) Г.И.Гесс заңы деп аталады.

Химиялық термодинамиканың I-ші заңына сүйеніп 1840ж орыс ғалымы Г.И.Гесс тұрақты қысым мен көлемде көптеген химиялық реакциялардың жылу эффектілерін анықтады.

Нәтижесінде өз заңын тұжырымдады.

Г.И.Гесс заңы

Тұрақты қысым мен көлемде жүретін реакциялардың жылу эффектісі оның жүру жолына тәуелсіз, тек жүйенің бастапқы және соңғы күйіне ғана тәуелді болады

Г.И.Гесс заңын төмендегі сызбанұсқамен кескіндеуге болады.

С

СО2

СО

+О2

+ О2

+О2

А сатысы ∆Н = -393,5 кДж

Б сатысы ∆Н = -393,5 кДж

Термодинамикалық реакция теңдеулері:

А сатысы

С(қ)+О2(г)=СО2 (г) ∆Н =-393,5 кДж

Б сатысы

С(қ)+О2(г)=СО(г) ∆Н1= -111 кДж

СO(г)+О2(г)=СО2 (г) ∆Н2= -282,5 кДж

∆Н = ∆Н1 + ∆Н2 = - 393,5 кДж

Г.И.Гесс заңын былай да тұжырымдауға болады :

Химиялық реакция тікелей жүрсін не бірнеше сатыда өтсін, бәрібір оған сай жылудың мөлшері тұрақты болады.

Тапсырма:

.

Сұлбаны пайдаланып, сутек пероксидінің түзілу реакциясының жылу эффектісін анықта.

H2+O2

H2O2

H2O+1/2 O2

∆Н1= ?

∆Н3=-286 кДж

∆Н2=-98 кДж

∆Н1=∆Н3+∆Н2

∆Н1 =-296 кДж +(-98кДж)=-394кДж

Жауабы:

Термодинамикалық реакция теңдеуі:

H2 + O2

= H2O2

∆Н1 =-394кДж

Г.И.Гесс заңының маңызды екі салдары бар:

1-салдар.

Химиялық реакцияның жылу эффектісі реакция өнімдірінің түзілу жылуларының қосындысынан бастапқы реагенттердің түзілу жылуларының қосындысын алып тастағандағы айырымға тең.

∆Нх.р.= ∑ ∆Нт.ж(өнім) - ∑ ∆Нт.ж(реагент)

Түзілу жылуы 1 моль күрделі зат жай заттардан түзілгенде бөлінетін не сіңірілетін жылу мөлшері.

Мысалы:

Алюминий оксиді мен күкірт(VI) оксидінің әрекеттесіп, алюминий сульфатын түзу реакциясының жылу эффектісін есептеп шығарайық.

Al2O3 (қ)+3 SO3(г)= Al2(SO4)3(қ)

∆Нт.ж(Al2O3)=-1670кДж/моль

∆Нт.ж(SO3)=395,5 кДж/моль

∆Нт.ж(Al2(SO4))3=-343.5 кДж/моль

∆Нх.р=∆Нт.ж(Al2(SO4))3-[∆Нт.ж(Al2O3)+

+3 ∆Нт.ж(SO3)] = - 579,7кДж

Al2O3(қ)+3SO3(г)=Al2(SO4)3(қ) ∆Н=-579,7кДж

Тапсырма:

Әк тасының айырылу реакциясының жылу эффектісін анықта.

Берілгені:

∆Нт.ж (СаСО3)=-1207кДж/моль

∆Нт.ж (СО2)=-393,5кДж/моль

∆Нт.ж (СаО)=-635,5кДж/моль

Т/к: ∆Нх.р=?

СаСО3(қ) = CaO(қ)+ CO2(г)

∆Нх.р= [∆Н(СО2)+ ∆Н(СаО) ]-∆Н(СаСО3) =

=[ -635,5+(-393,5)]-(-1207) = 178кДж

СаСО3(қ)= CaO(қ)+ CO2(г)

∆Н=178кДж

Химиялық реакцияның жылу эффектісі (∆Нх.р ) реакцияға қатысушы реагенттердің жану жылуларының қосындысынан реакция өнімдерінің жану жылуларының қосындысын алып тастағандағы айырымға тең.

∆Нх.р=∑∆Нж.ж (реагент) -∑ ∆Н ж.ж (өнім)

Г.И.Гесс заңының екінші салдары

Жану жылуы- 1 моль зат (қ.ж.) оттекпен толық әрекеттесіп жанған кездегі бөлінетін не сіңірілетін жылу мөлшері.

Мысалы:

С2Н6(г)+Н2(г)=2СН4(г)

реакцияның жылу эффектісін жану жылуларының мәндері арқылы анықтайық

∆Нж.ж. (C2H6) = 1562 кДж/моль

∆Нж.ж. (СН4) = 891,2 кДж/моль

∆Нж.ж. (Н2)= 286,3 кДж/моль

∆Нх.р=∆Нж.ж(C2H6) + ∆Нж.ж(Н2) –

- 2∆Нж.ж.(СН4)=65,9кДж

∆Нх.р = 65,9кДж

С2Н6(г) + Н2(г)= 2СН4(г) ∆Н = 65,9 кДж

Тапсырма:

Төмендегі реакцияның жылу эффектісін түзілу жылуларының мәндері арқылы анықта.

С2Н4(г)+6NO(г)= 2СО2(г)+2Н2О(с)+3N2 (г)

Берілгені:

∆Нт.ж. (С2Н4 )=52,2кДж

∆Нт.ж. (NO)=90,4кДж

∆Нт.ж. (СО2)=-393,5кДж

∆Нт.ж. (Н2О)=-286кДж

∆Нт.ж. (N2)= 0

∆Нхр =?

∆Нх.р =[2∙(-286)+2(-393,5)]- [52,2+6∙90,4]= =-1953,6кДж

С2Н4(г)+6NO(г)= 2СО2(г)+2Н2О(с)+3N2(г)

∆Нх.р = -1953,6кДж

Химиялық термодинамиканың маңызы:

Химиялық реакциялардың жүруіне қолайлы жағдайлар жасауға мүмкіндік береді.

Химиялық реакциялардың жүретіндігін немесе жүрмейтіндігін алдын-ала болжауға болады.

Өнімнің шығымын арттыруға әкелетін жағдайларды есептеуге жағдай жасайды. Бұл химиялық технология үшін өте маңызды.

Үй тапсырмасы:

СаО+СО2=СаСО3 реакциясының жылу эффектісі 177,8кДж, ал СаО және СО2 түзілу жылулары 643,9кДж/моль және 394 кДж/моль. СаСО3 түзілу жылуын есептеңдер

Қалыпты жағдайда алынған көлемі 8,4л күркіреуік газ қопарылғанда бөлінетін жылудың мөлшерін есептеңдер.

Массасы 2,1г темір күкіртпен қосылғанда 3,77кДж жылу бөлінеді.Темір сульфидінің түзілу жылуын есептеңдер.