Термохимическое уравнение
Термохимическое уравнение — это уравнение химической реакции, дополненное указанием количества теплоты, которое поглощается или выделяется при превращении. По нему можно понять не только, какие вещества реагируют, но и каков тепловой эффект реакции.
Сначала составляют и уравнивают обычное химическое уравнение, а затем записывают тепловой эффект. В современной записи его часто обозначают как изменение энтальпии \(\Delta H\). Для экзотермической реакции \(\Delta H<0\): теплота выделяется. Для эндотермической реакции \(\Delta H>0\): теплота поглощается.
Как читают уравнение
Коэффициенты показывают количества веществ, участвующих в реакции, а значение теплового эффекта относится именно к этим коэффициентам. Если все коэффициенты увеличить в 2 раза, тепловой эффект также увеличится в 2 раза. Поэтому запись должна учитывать агрегатные состояния веществ: теплота зависит, например, от того, образовалась вода в жидком или газообразном состоянии.
Здесь \(Q\) — количество теплоты, \(n\) — количество вещества, соответствующее записанной реакции. На практике для конкретного термохимического уравнения используют указанное в нём значение теплового эффекта.
\(\mathrm{CH_4+2O_2\rightarrow CO_2+2H_2O(ж)}\), \(\Delta H=-890\ \mathrm{kJ}\). Это означает: при сгорании 1 моль метана и образовании 1 моль углекислого газа и 2 моль жидкой воды выделяется 890 кДж теплоты. Такое превращение относится к экзотермическим реакциям.
Тепловой эффект реакции — это величина теплоты, а термохимическое уравнение — вся запись реакции вместе с этой величиной. Нельзя менять коэффициенты, оставляя прежнее значение \(\Delta H\).
Что произойдёт с тепловым эффектом, если все коэффициенты термохимического уравнения умножить на 3?
Главное
- Термохимическое уравнение объединяет уравнение реакции и её тепловой эффект.
- Коэффициенты задают количества веществ, к которым относится значение \(\Delta H\).
- При изменении коэффициентов тепловой эффект изменяется в той же пропорции; расчёты выполняют по расчётам по термохимическому уравнению.