​​​​​​​При взаимодействии газообразных сероводорода и диоксида углерода образуются пары воды и сероуглерод СS2(г) . Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект. (Решение → 26355)

Заказ №38836

При взаимодействии газообразных сероводорода и диоксида углерода образуются пары воды и сероуглерод СS2(г) . Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект.

Решение:

При химических реакциях происходят глубокие качественные изменения в системе, рвутся связи в исходных веществах и возникают новые связи в конечных продуктах. Эти изменения сопровождаются поглощением или выделением энергии. В большинстве случаев этой энергией является теплота. Раздел термодинамики, изучающий тепловые эффекты химических реакций, называют термохимией. Реакции, которые сопровождаются выделением теплоты, называют экзотермическими, а те, которые сопровождаются поглощением теплоты, - эндотермическими. Теплоты реакций являются, таким образом, мерой изменения свойств системы, и знание их может иметь большое значение при определении условий протекания тех или иных реакций. При любом процессе соблюдается закон сохранения энергии как проявление более общего закона природы: - закона сохранения материи. Теплота Q, поглощения системой, идет на изменение ее внутренней энергии ∆U и на совершение работы А: Q=∆U+A Внутренняя энергия системы U- это общий ее запас, включающий энергию поступательного и вращательного движения молекул, энергию внутримолекулярных колебаний атомов и атомных групп, энергию движения электронов, внутриядерную энергию и т.д. Внутренняя энергия – полная энергия системы без потенциальной энергии, обусловленной положением системы в пространстве, и без кинетической энергии системы как целого. Абсолютное значение внутренней энергии U веществ неизвестно, так как нельзя привести систему в состояние, лишенное энергии. Внутренняя энергия, как и любой вид энергии, является функцией состояния, т.е. ее изменение однозначно определяется состоянием системы и не зависит от пути перехода, по которому протекает процесс ∆U = U2 – U1, где ∆U- изменение внутренней энергии системы при переходе от начального состояния U1 в конечное U2. Если U2 > U1, то ∆U > 0. Если U2 < U1, то ∆U < 0. Теплота и работа функциями состояния не являются, ибо они служат формами передачи энергии и связаны с процессом, а не с состоянием системы. При химических реакциях А – это работа против внешнего давления, т.е. в первом приближении А = p∆V, где ∆V- изменение объема системы (V2 – V1). Так как большинство химических реакций проходит при постоянном давлении, то для изобарно-изотермического процесса (p-const, T-const) теплота Qp=∆U+p∆V; Qp=(U2-U1)+p(V2-V1); Qp=(U2+pV2)-(U1+pV1). Сумму U+pV обозначим через H, тогда Qp=H2-H1=∆H. Величину Н называют энтальпией. Таким образом, теплота при p=const и T=const приобретает свойство функции состояния и не зависит от пути, по которому протекает процесс. Отсюда теплота реакции в изобарно-изотермическом процессе Qp равна изменению энтальпии системы ∆H (если единственным видом работы является работа расширения): Qp = ∆H. Энтальпия, как и внутренняя энергия, является функцией состояния; ее изменение (∆H) определяется только начальными и конечными состояниями системы и не зависит от пути перехода. Нетрудно видеть, что теплота реакции в изохорно-изотермическом процессе (V = const, T = const), при котором ∆V = 0, равна изменению внутренней энергии системы: QV = ∆U. Теплоты химических процессов, протекающих при p, T=const и V, T = const, называют тепловыми эффектами. При экзотермических реакциях энтальпия системы уменьшается и ∆H0 (Н2>Н1). В дальнейшем тепловые эффекты всюду выражаются через ∆rH.