Νόμος (ή αρχή) Lavoisier - Laplace

Παρουσίαση με θέμα: "Νόμος (ή αρχή) Lavoisier - Laplace"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Νόμος (ή αρχή) Lavoisier - Laplace
Το ποσό της θερμότητας που εκλύεται ή απορροφάται κατά την σύνθεση 1 mol μιας χημικής ένωσης από τα συστατικά της στοιχεία είναι ΙΣΟ με το ποσό θερμότητας που απορροφάται ή εκλύεται κατά την διάσπαση 1 mol της ίδιας χημικής ένωσης στα συστατικά της στοιχεία. Για παράδειγμα: C + O2  CO2 ,∆Η1 =-393,5ΚJ CO2  C +O2 ,∆Η2 =+393,5ΚJ

2 Νόμος (ή αρχή) Lavoisier - Laplace
Όταν η ενθαλπία μίας αντίδρασης είναι ∆Η, η τιμή της ενθαλπίας της αντίθετης αντίδρασης είναι –∆Η. ΔHδεξιά = -ΔHαριστερά  Αντιστροφή οποιασδήποτε θερμοχημικής εξίσωσης : H2O(s)  H2O(l) ΔHτήξης = kJ H2O(l)  H2O(s) ΔHπήξης = kJ

3 P4 (s) + 5O2 (g) → P4O10 (s) ΔH = -3013 kJ/mol
Το ποσό θερμότητας που εκλύεται ή απορροφάται σε μια χημική αντίδραση είναι ανάλογο της ποσότητας είτε του προϊόντος που παράγεται είτε του αντιδρώντος που καταναλώνεται πλήρως. Να υπολογιστεί το ποσό θερμότητας που εκλύεται κατά την καύση 248g λευκού φωσφόρου (P4). Δίνεται: Λύση : P4 (s) + 5O2 (g) → P4O10 (s) ΔH = kJ/mol n= m Mr 124 g/mol 248g = = 2 mol P4 Όταν καίγεται 1mol Ρ4 εκλύονται 3013 kJ Όταν καίγονται 2mol Ρ4 εκλύονται x kJ x = 3013kJ·2/1  x= 6026 kJ

4 Νόμος του Hess Το ποσό της θερμότητας που εκλύεται ή απορροφάται σε μια χημική αντίδραση είναι ΙΔΙΟ , είτε η αντίδραση πραγματοποιείται σε ένα είτε σε περισσότερα στάδια. Για παράδειγμα η αντίδραση: C + O2  CO2 ,∆Η =-393,5ΚJ Μπορεί να πραγματοποιηθεί σε δύο στάδια: C + ½O2  CO ,∆Η1 =-110,5 ΚJ CO + ½Ο2  CO2 ,∆Η2 =-283,0 ΚJ  κατά μέλη :C + O2  CO2 ,∆Η Όπου: ΔΗ=ΔΗ1+ΔΗ2=-110,5-283=-393,5KJ

5 Νόμος του Hess Η γενίκευση του νόμου του Hess αποτελεί το αξίωμα της αρχικής και τελικής κατάστασης: Το ποσό θερμότητας που εκλύεται ή απορροφάται κατά την μετάβαση ενός χημικού συστήματος από μια καθορισμένη αρχική σε μια καθορισμένη τελική κατάσταση είναι ανεξάρτητο από τα ενδιάμεσα στάδια (δρόμο), με τα οποία μπορεί να πραγματοποιηθεί η μεταβολή

6 Νόμος του Hess Θερμοχημικοί κύκλοι: Ο θερμοχημικός κύκλος είναι:
Με τη βοήθειά τους υπολογίζουμε τη ΔΗ σε αντιδράσεις όπου ο άμεσος προσδιορισμός της είναι δύσκολος ή αδύνατος, γιατί είναι πολύ αργές ή δεν πραγματοποιούνται σε συνήθεις συνθήκες. Για παράδειγμα, έστω η αντίδραση: Α∆, ∆Η η οποία πραγματοποιείται σε τρία επιμέρους στάδια: 1ο στάδιο:Α Β, ∆Η1 2ο στάδιο: Β Γ, ∆Η2. 3ο στάδιο: Γ ∆, ∆Η3. Θα ισχύει: ∆Η = ∆Η1 + ∆Η2 + ∆Η3. Ο θερμοχημικός κύκλος είναι:

7 Να βρεθεί η ενθαλπία σχηματισμού του CH4. Δίνονται:
Εφαρμογή Να βρεθεί η ενθαλπία σχηματισμού του CH4. Δίνονται: α. η θερμότητα σχηματισμού του CO2(g) ΔΗf = -394 kJ/mol β. η θερμότητα σχηματισμού του H2O(g) ΔΗf = -236 kJ/mol γ. η θερμότητα καύσης του CΗ4(g) ΔΗc = -880 kJ/mol (14 kJ/mol)

8 1η Εφαρμογή του νόμου του Ηess
Από τα παρακάτω δεδομένα : Υπολογίστε την μεταβολή της ενθαλπίας για την αντίδραση: 3

9 1η Εφαρμογή του νόμου του Ηess
Λύση: Προσπαθούμε να σχηματίσουμε την ζητούμενη εξίσωση από αυτές που μας δίνονται. Πολλαπλασιάζω την 1η επί 2: Αντιστρέφω τη 2η : Προσθέτω κατά μέλη : 3

10 2η Εφαρμογή του νόμου του Ηess
Να υπολογισθεί η μεταβολή της ενθαλπίας της παρακάτω αντίδρασης:C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g)H=? Δίνονται 1η: 3C(s) + 4 H2(g)  C3H8(g) H1 = kJ/mol 2η: C(s) + O2(g)  CO2(g) H2 = kJ/mol 3η: H2(g) + ½ O2(g)  H2O(g) H3 = kJ/mol

11 Λύση : C3H8(g) + 5O2(g)  3CO2(g) + 4H2O(g) H = ?
• Αντιστρέφω την 1η : C3H8(g)  3 C(s) + 4 H2(g) H1΄= kJ • Πολλαπλασιάζω την 2η επί 3 : 3C(s) O2(g) 3CO2(g) H2΄= 3·( )kJ • Πολλαπλασιάζω την 3η επί 4 : 4H2(g) + 2 O2(g) 4 H2O(g) H3΄= 4·( )kJ • Προσθέτω κατά μέλη : C3H8(g) + 5O2(g)  3CO2(g) + 4H2O(g) H = kJ/mol

12 Υπολογίστε την πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού του CS2(l) Δίνονται:
C(γραφίτης) + O2 (g) CO2 (g) DH1= kJ S(ρομβικό) + O2 (g) SO2 (g) DH2 = kJ CS2(l) + 3O2 (g) CO2 (g) + 2SO2 (g) DH3 = kJ 1. Γράφουμε την αντίδραση σχηματισμού του CS2 C(γραφίτης) + 2S(ρομβικό) CS2 (l) 2. Προσπαθούμε να την σχηματίσουμε από τα δεδομένα. C(γραφίτης) + O2 (g) CO2 (g) DH1 = kJ 2S(ρομβικό) + 2O2 (g) SO2 (g) DH0 = x2 kJ + CO2(g) + 2SO2 (g) CS2 (l) + 3O2 (g) DH0 = kJ C(γραφίτης) + 2S(ρομβικό) CS2 (l) DH0 = (2x-296.1) = 86.3 kJ