ЛЕКЦІЯ 2. ОСНОВИ ТЕРМОХІМІЇ 2.1. Теплові ефекти хімічних реакцій.
Термохімією називається розділ хімічної термодинаміки, в якому розглядається застосування першого закону для обчислення теплових ефектів різних фізико-хімічних процесів: хімічних реакцій, фазових переходів, процесів кристалізації, розчинення тощо. У практиці найбільш вимогливими є термохімічні розрахунки теплового ефекту хімічної реакції.
Тепловим ефектом хімічної реакції називається кількість теплоти, яка виділяється (екзотермічні реакції) або поглинається (ендотермічні реакції) при незворотному проходженні реакції, коли єдиною роботою є тільки робота розширення.
Отже, для хімічних реакцій справедливе співвідношення першого закону термодинаміки
dQ = dU + PdV. (*)
Тут Q – тепловий ефект хімічної реакції; dA=PdV – робота, яка здійснюється системою у ході реакції.
Тепловий ефект хімічної реакції, яка проходить при постійному об?ємі, називається ізохорним тепловим ефектом та позначається QV. Оскільки в цьому випадку PdV=0, то
QV = U2 - U1 = DU.
Отже, тепловий ефект хімічної реакції, яка проходить при постійному об?ємі, дорівнює зміні внутрішньої енергії системи.
Ізобарний тепловий ефект реакції (QP) можна отримати проінтегрувавши рівняння (*):
Ізобарний тепловий ефект хімічної реакції дорівнює зміні ентальпії системи.
Таким чином, ізохорний та ізобарний теплові ефекти дорівнюють змінам функцій стану. Отже, вони не залежать від шляху процесу, а визначаються тільки початковим та кінцевим станами системи. Незалежність теплових ефектів реакції від їх шляху була встановлена російським ученим академіком Г.І. Гессом у 1840 році на підставі експериментальних даних.
