Jiří Machačný Termochemie 1

Reakční teplo Reakční teplo (DH) je teplo, které si soustava , ve které dojde k reakci, vymění se svým okolím, jestliže reakce proběhne v jednotkovém rozsahu a tlak ani teplota se během reakce nezmění. Jednotkový rozsah znamená, že reagují taková látková množství reaktantů (v molech), jako je hodnota stechiometrických koeficientů ve vyčíslené rovnici.

Příklad Kolik gramů hliníku musíme spálit, aby následující reakce proběhla v jednotkovém rozsahu? Al + O2 → Al2O3 4 3 2 Vyčíslíme rovnici. Musí reagovat 4 mol hliníku. n = 4 mol Jaká je molární hmotnost hliníku? Podle jakého vzorce vypočítáme hmotnost? Musíme spálit 108 g hliníku. M = 27 g.mol-1 m = n.M

A teď sami: Kolik gramů oxidu siřičitého musí zreagovat podle následující rovnice se sulfanem, aby reakce proběhla v jednotkovém rozsahu? SO2 + H2S → S + H2O 2 3 2 Vyčíslíme rovnici. Musí reagovat 1 mol oxidu siřičitého. n = 1 mol Jaká je molární hmotnost oxidu siřičitého? Podle jakého vzorce vypočítáme hmotnost? Musí zreagovat 64 g oxidu siřičitého. M = 64 g.mol-1 m = n.M

Standardní reakční teplo Reakční teplo (DH0) reakce, která proběhne v jednotkovém rozsahu za standardního tlaku (101 325 Pa) a teploty (298,15 K) a všechny reaktanty jsou v obvyklém skupenství a nejstálejší modifikaci. Standardní teplota se může v různých tabulkách lišit.

Termochemické zákony Termochemický zákon (Lavoisierův-Laplaceův). 2H2O(l)→2H2(g)+O2(g) DH=571,66 kJ.mol-1 Reakční tepla reakce a reakce k ní vratné probíhajících za stejných podmínek se liší pouze znaménkem. 2H2(g)+O2(g) → 2H2O(l) DH=-571,66 kJ.mol-1 (-110,53)+(-282,98) = -393,51 Termochemický zákon (Hessův). C(grafit) + O2(g) → CO2(g) DH=-393,51 kJ.mol-1 Reakční teplo dané reakce závisí pouze na počátečním a konečném stavu soustavy a nezáleží na cestě, po které se do konečného stavu tato soustava dostane. C(grafit) + ½O2(g) → CO(g) DH=-110,53 kJ.mol-1 CO(g) + ½O2(g) → CO2(g) DH=-282,98 kJ.mol-1

Slučovací teplo (DHf) Standardní slučovací teplo sloučeniny je reakční teplo reakce, při níž vznikne 1 mol této sloučeniny z prvků za standardních podmínek. Slučovací teplo prvku je rovno nule. hodnoty v tabulkách využívají se při výpočtu reakčního tepla

H2(g) +S(s)+2O2(g) → H2SO4(l) Například: DHf(H2O) je reakční teplo reakce: DHf(H2 SO4) je reakční teplo reakce: H2(g)+½O2(g) → H2O(l) H2(g) +S(s)+2O2(g) → H2SO4(l)

Jak se vypočítá reakční teplo? DH= SDHf (pr.) -SDHf (v.l.) DH=DH1+DH2 DH výchozí látky produkty DH1 DH2 -SDHf (v.l.) SDHf (pr.) prvky

Jak se vypočítá reakční teplo? NH3(g) + O2(g) → NO(g) + H2O(g) 4 4 5 5 4 4 6 6 -45,94 -45,94 90,29 90,29 -241,818 -241,818 . .( ) .( ) DH = + – [ + ] DH = -905,988 kJ.mol-1 Vyčíslíme rovnici. Z tabulek určíme slučovací tepla reaktantů (v kJ.mol-1). Vypočítáme reakční teplo.