ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

1. Превращения энергии в химических реакциях

Практически во всех химических реакциях происходит взаимное превращение различных видов энергии. Чаще всего энергия выделяется или поглощается в виде теплоты. Если в ходе реакции энергия выделяется, то такую реакцию называют экзотермической, если энергия поглощается, то такую реакцию называют эндотермическим реакцией.

Пример. Магний реагирует с кислородом, образуя магний оксид. При этом энергия выделяется в виде теплоты и света:

Азот реагирует с кислородом, образуя азот(II) оксид, лишь поглощая энергию:

Большинство реакций происходит только после активации реагентов. Нужная для этого энергия активации Е_а обычно используется в виде теплоты.

1.1. Энтальпия образования соединений

Энергию, которая выделяется или поглощается при образовании 1 моль соединения из простых веществ, называют энтальпией образования ∆Н_f. Энтальпия образования зависит от температуры и давления.

Если в ходе реакции энергия выделяется, то ∆Н_f 0, а если поглощается, то ∆Н_f > 0.

Пример. При температуре Т = 298,16 К (= 25 °С) и давлении р = 101,3 кПа энтальпия образование магний оксида составляет ∆Н⁰_f,298 = -601 кДж/моль, т.е. при образовании 1 моль магний оксида из простых веществ при этом выделяется 601 кДж.

Энтальпия образование нитроген(II) оксида при тех же условиях составляет ∆Н⁰_f,298 = + 90 кДж/моль, т.е. для образования 1 моль нитроген(II) оксида из простых веществ поглощается 90 кДж.

Температура Т = 298,16 К и давлении р = 101,3 кПа являются стандартными условиями, соответствующую энтальпию образование называют стандартной энтальпией образования ∆Н⁰_f,298.

Внимание: стандартные условия не следует путать с нормальными условиями: Т_Н = 273,16 К (= 0 °С) и р_р = 101,3 кПа.