prawo Hessa.pdf

prawo Hessa

Jeżeli dla danej reakcji chemicznej substraty reakcji mogą zostać przetworzone

w produkty reakcji w wyniku szeregu reakcji, to łączne ciepło tych reakcji

(z uwzględnieniem znaków) jest równe ciepłu reakcji, w której substraty reakcji

bezpośrednio przekształcają się w produkt reakcji. Ogólniej, całkowita zmiana energii

w procesie przechodzenia od substratów do produktów reakcji nie zależy od drogi

reakcji. Prawo to można wykorzystać do wyznaczania wielkości termodynamicznych,

których nie da się zmierzyć bezpośrednio. Na przykład ciepło tworzenia etanu można

znaleźć, rozważając reakcję:

2C(s) + 3H 2 (g) + 3 1 / 2 O 2 (g) 2CO 2 (g) + 3H 2 O(c);

symbole wewnątrz nawiasów oznaczają stan skupienia: s – ciało stałe, g – gaz, c –

ciecz. Ciepło powyższej reakcji jest równe 2D H C + 3D H H , gdzie D H C oraz D H H oznaczają,

odpowiednio, ciepła spalania węgla i wodoru, które można zmierzyć. Zgodnie z prawem

Hessa ciepło to jest równe sumie ciepła dwóch procesów:

2C(s) + 3H 2 (g) C 2 H 6 (g)

(ciepło tworzenia etanu D H tw ) oraz

C 2 H 6 (g) + 3 1 / 2 O 2 (g) 2CO 2 (g) + 3H 2 O(c)

(ciepło spalania etanu D H E ). Ponieważ D H E można zmierzyć, a

D H tw + D H E = 2D H C + 3D H H ,

pozwala to obliczyć D H tw . Innym przykładem jest wykorzystanie cyklu Borna–Habera

do otrzymania energii sieciowych. Prawo to zostało sformułowane w 1840 r. przez

rosyjskiego chemika Germana I. Hessa (1802–50). Czasami bywa nazywane prawem

stałej sumy ciepła . Jest konsekwencją zasady zachowania energii.