Підготовка до ЗНО з хімії

Хімічна реакція полягає в розриві одних хімічних зв’язків і утворенні інших. Це супроводжується поглинанням або виділенням енергії у вигляді тепла, світла, роботи розширення утворених газів тощо.

У термохімії схеми хімічних перетворень записують за допомогою термохімічних рівнянь.

У термохімічних рівняннях вказують агрегатний усіх стан речовин, для чого використовуються умовні скорочення: г. – газ, р. – рідина, тв. – тверда, кр. – кристалічна. Іноді для деяких речовин (наприклад, для вуглецю) вказують алотропну модифікацію: гр. – графіт, алмаз – алмаз тощо.

Залежно від того, поглинається чи виділяється теплота, виділяють відповідно ендо- та екзотермічні реакції.

Якщо енергія в ході реакції виділяється, то така реакція називається екзотермічною.

Якщо енергія в ході реакції поглинається – то ендотермічною. Ендотермічними є процеси розкладу:

СН_4(г) = С_(гр) + 2Н_2(г), ΔН = 74,9 кДж/моль.

Екзотермічними є процеси горіння:

СН_4(г) + 2О_2(г) = СО_2(г) + Н₂О_(г), ΔН = – 890,2 кДж/моль.

Енергію, що виділилась або поглинулась в даних умовах називають тепловим ефектом реакції.

Тепловий ефект реакції вказують у термохімічних рівняннях використовуючи значення ентальпії – тепловмісту системи ΔН.

Якщо енергія виділяється, то тепловміст системи (ентальпія) зменшується (Н₁ > Н₂ і ΔН = Н₂ – Н₁ < 0).

Якщо енергія поглинається, то тепловміст системи зростає (Н₂ > Н₁ і ΔН = Н₂ – Н₁ > 0).

 

Термохімічне рівняння реакції горіння графіту в кисні:

С_(гр) + О_2(г) = СО_2(г), ΔН = – 395,3 кДж/моль,

означає, що у результаті взаємодії 1 моль твердого графіту з 1 моль газоподібного кисню утворюється 1 моль газоподібного карбон (IV) оксиду і при цьому виділяється 395,3 кДж енергії.

Тепловий ефект реакції визначають відносно 1 моль одного з реагентів за стандартних умов (тиск 101,325 кПа (1 атмосфера) і температура 298,15 К (25 ⁰С)), які не слід плутати з нормальними умовами (101,325 кПа і 273,15 К).

Коефіцієнти перед формулами речовин у термохімічних рівняннях вказують кількість моль речовин, а оскільки часто тепловий ефекти реакції вказують для 1 моль продукту або реагенту, то перед іншими речовинами можуть стояти дробові коефіцієнти:

СО_(г) + ½О_2(г) = СО_2(г), ΔН = – 283 кДж/моль