מה אומר החוק של הס על האנתלפיה של תגובה?

החוק קובע כי שינוי האנתלפיה הכולל במהלך תגובה הוא זהה אם התגובה נעשית בשלב אחד או במספר צעדים.

במילים אחרות, אם שינוי כימי מתרחש על ידי מספר מסלולים שונים, שינוי האנתלפיה הכולל זהה, ללא תלות במסלול שבו השינוי הכימי מתרחש (בתנאי שהמצב הראשוני והסופי זהה).

חוק הס מאפשר לשנות את האנתלפיה (ΔH) עבור תגובה לחישוב גם כאשר לא ניתן למדוד ישירות. זה נעשה על ידי ביצוע פעולות אלגברי בסיסי מבוסס על המשוואה הכימית של תגובות באמצעות ערכים שנקבעו בעבר עבור enthalpies של היווצרות.

תוספת של משוואות כימיות מובילה למשוואה נטו או כוללת. אם שינוי האנתלפיה ידוע לכל משוואה, התוצאה תהיה שינוי האנתלפיה עבור המשוואה נטו.

דוגמא

לקבוע את החום של בעירה, # ΔH_ "c" #, של CS, בהתחשב במשוואות הבאות.

1. C (s) + O (g) CO (g); # ΔH_ "c" # = -393.5 kJ
2. S (s) + O (g) SO (g); # ΔH_ "c" # = -296.8 kJ
3. C (s) + 2S (s) CS (l); # ΔH_ "f" # = 87.9 ק"ג

פתרון

כתוב את משוואת היעד, את אחד אתה מנסה להשיג.

CS (l) + 2O (g) CO (g) + 2SO (g)

התחל עם משוואה 3. הוא מכיל את התרכובת הראשונה ביעד (CS).

אנחנו צריכים להפוך את המשוואה 3 ו ΔH שלה לשים CS בצד שמאל. אנו מקבלים משוואה א 'להלן.

A. CS (l) C (ים) + 2S (ים); -# ΔH_ "f" # = -87.9 ק"ג

עכשיו אנו לחסל C (ים) ו S (ים) אחד בכל פעם. משוואה 1 מכילה C (s), לכן אנו כותבים אותה כמשוואה B להלן.

B. C (s) + O (g) CO (g); # ΔH_ "c" # = -393.5 kJ

אנו משתמשים במשוואה 2 כדי לחסל את S (s), אבל אנחנו צריכים להכפיל את זה כדי לקבל 2S (ים). אנחנו גם להכפיל שלה # ΔH #. לאחר מכן אנו מקבלים משוואה C להלן.

C. 2S (s) + 2O (g) 2SO (g); # ΔH_ "c" # = -593.6 kJ

לבסוף, אנו מוסיפים משוואות A, B ו- C כדי לקבל את משוואת היעד. אנו מבטלים דברים שמופיעים בצדדים הנגדיים של חיצות התגובה.

A. CS (l) C (ים) + 2S (ים); -# ΔH_ "f" # = -87.9 ק"ג

B. C (s) + O (g) CO (g); # ΔH_ "f" # = -393.5 kJ

C. 2S (s) + 2O (g) 2SO (g); # ΔH_ "f" # = -593.6 kJ

CS (l) + 3O (g) CO (g) + 2SO (g); # ΔH_ "c" # = -1075.0 kJ