今天给大家分享一下格斯定律的知识,也讲解一下格斯定律的计算技巧。如果你碰巧解决了你现在面临的问题,别忘了关注这个网站,现在就开始!
1840年,瑞士化学家赫斯在总结大量实验事实(热化学实验数据)的基础上提出:“在
任何在压力或体积不变的条件下的化学反应,都可以在不做其他功的情况下,一步或分几步完成(
反应热
总值相等)。
“这叫做格斯定律。可见,加斯定律实际上是“内能和焓都是态函数”这一结论的进一步体现。利用这个定律,我们可以从已经精确测量的反应的热效应中,计算出一个难以测量或者无法测量的反应的热效应。
因为热力学能(U)和焓(H)是状态函数,所以δ U和δ H只与系统的初态和末态有关,与“历史”无关。可见,对于定容或恒压化学反应,只要反应物和产物的状态确定,反应的热效应Qv或Qp也就确定了,反应中是否有中间步骤或是否有催化剂参与对Qv或Qp值没有影响。
在应用这一规则时,我们应该注意:
1.古斯定律只适用于等温等压或等容过程,各反应步骤的温度应相同;
2.热效应与参与反应的物质的性质、聚集状态、已完成反应的物质数量、反应方式、温度、压力等因素有关,这就要求所有参与的反应都必须是严格完整的热化学方程组。
3.非体积功不是在反应的每一步都做的。
4.所涉及的相同物质应该具有相同的聚集态。
5.化学反应的反应热(△H)只与反应体系的初态或终态有关,与反应路线无关。
例子,
找出反应C(s)+
1/2
O
2
(g) →一氧化碳的反应热(g) (δ r
H
m
)
解决方案:已知(1)
C(s)+
O
2
气体→二氧化碳(气体)
δr
H
m
(1) =
-
393ּ5
KJ/moI
㈡一氧化碳(克)+
1/2
氧
→二氧化碳
(g)
δr
H
m
㈡
=
-
282ּ8
千焦/摩尔
由(I)─
类型(2)
C(s)+
1/2
氧
(g)→
一氧化碳(克)
δr
H
m
=
δr
H
男性(1)
-
δr
H
m
㈡
=
-
393ּ5
-
(
-
282ּ8
)=
-
110ּ7(KJ/mol)
古斯定律是热化学中一个重要的基本定律。一些热效应难以认识、控制和测量的化学反应,可以用古斯定律间接计算。因此,如何利用格斯定律来解决问题是一个关键。一般来说,应用格斯定律有两种方法:一种是图解法,另一种是代数运算法。图解法经常被使用,因为它需要设计几个反应路径,而且比较复杂。
通过例子,我们可以知道
(1)NH3(g)+HCl(g)= = NH4Cl(s)δH =-176 kj/mol
(2)NH3(g)+H2O(l)= = NH3(AQ)δH =-35.1 kJ/mol
(3)HCl(g)+H2O(l)= = HCl(AQ)δH =-72.3 kJ/mol
(4)NH3(AQ)+HCl(AQ)= = NH4Cl(AQ)δH =-52.3 kJ/mol
(5)NH4Cl(s)+2 H2O(l)= = NH4Cl(AQ)δH = Q
第五个方程式中的反应热是多少?
首先,这个问题有问题——NH3(AQ)+HCl(AQ)= = NH4Cl(AQ)δH =-52.3 kj/mol。
应该是-NH3(g)+HCl(g)= = NH4Cl(AQ)δh =-52.3 kj/mol。
要讲这个问题,我们先推导(1)-NH4Cl(s)= = NH3(g)+HCl(g)δh =+176 kj/mol。
加入NH3(g)+H2O(L)= = Nh3H2O(AQ)δh =-35.1 kj/mol。
加入HCl(g)+H2O(l)= = HCl(AQ)δh =-72.3 kj/mol。
get-NH4Cl(s)+2h2o(l)= = nh3h2o(AQ)+HCl(AQ)δh =自己算Q1。
加入NH3(AQ)+HCl(AQ)= = NH4Cl(AQ)δh =-52.3 kj/mol。
自行计算,NH4Cl(s)+2h2o(l)= NH4Cl(AQ)δh = Q1-52.3 kj/mol。
古斯定律的内容是,任何一个化学反应,在恒压或定容的条件下,无论是一步完成还是分几步完成,不做其他功,反应热的总值都是一样的。
例如:
固体碳放热燃烧产生二氧化碳气体,放热量为393.51KJ。
固体碳燃烧产生一氧化碳时,释放的热量为110.53KJ。
产生的一氧化碳继续燃烧生成二氧化碳,释放的热量为282.98 kJ。
那么,碳燃烧产生的一氧化碳和一氧化碳燃烧产生的二氧化碳之和等于碳燃烧直接产生的二氧化碳释放的热量!
也就是说不管中间过程如何,最后的结果都是一样的!
定义:又称反应热可加性定律,如果一个反应是两个反应式的代数和,则它的反应热是两个反应热的代数和。也可以表述为化学反应的热效应只与初态和终态有关,与相同条件下的变化路径无关。
实际应用:这个定律可以用来从已经精确测量的反应的热效应中计算出一个很难或不可测量的反应的热效应。
注意事项:
1.古斯定律只适用于等温等压或等容过程,各反应步骤的温度应相同;
2.热效应与参与反应的物质的性质、聚集状态、已完成反应的物质数量、反应方式、温度、压力等因素有关。要求涉及的所有反应必须是严格完整的热化学方程式;
3.反应的每一步都不做非体积功;
4.所涉及的相同物质应该具有相同的聚集状态;
5.化学反应的反应热只与反应体系的初态和终态有关,与反应路线无关。
格斯定律的计算技巧如下:
1.写:写目标方程(题目中要写的热化学方程)和平衡。
2.比值:将已知方程与目标方程进行比较,分析物质的类别和位置(在反应物或生成物中)的差异。
3.反演:为了将已知方程相加得到目标方程,可以将方程反演,反应热相同,但符号相反。这样就可以避免减法中容易出现的错误。
4.乘法:为了将方程相加得到目标方程,可以将方程乘以一定的数(可以是分数)并据此计算出反应热。
5.加法:求逆和乘法都做过。只要把方程加起来,就得到目标方程,加上反应热。注意:δh要用“+”和“-”符号运算。
格斯定律是什么?
赫斯定律,又称反应热的可加性定律:如果一个反应是两个反应式的代数和,那么它的反应热就是这两个反应热的代数和。
也可以表述为,在相同条件下,化学反应的热效应只与初态和终态有关,与变化路径无关。由俄罗斯化学家加斯发现,用于描述一种与其反应路径无关的物质的热含量和能量的变化,因此被称为加斯定律。
古斯定律公式:qp =δh,qv =δu
又称反应热可加性定律:如果一个反应是两个反应式的代数和,那么它的反应热就是这两个反应热的代数和。也可以表述为,在相同条件下,化学反应的热效应只与初态和终态有关,与变化路径无关。由俄罗斯化学家加斯发现,用于描述物质的热含量和能量变化,而不考虑其反应路径。
适用范围:
它适用于任何国家职能,但应注意这一法律的使用:
1.古斯定律只适用于等温等压或等容过程,各反应步骤的温度应相同;
2.参与反应的物质的性质、聚集状态、数量、反应条件和方法、温度、压力等因素是一致的。
3.非体积功不是在反应的每一步都做的。
4.如果有很多数据,选择最短的路径。因此计算方便,误差小。
格斯定律的介绍到此为止。感谢您花时间阅读本网站的内容。别忘了搜索这个网站,获取更多关于计算技巧和格斯定律的信息。
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