Теория:
Рассмотрим некоторые закономерности, связанные с тепловым эффектом.
При протекании реакций происходит разрыв химических связей в исходных веществах, а затем атомы соединяются с формированием новых связей, и образуются продукты реакции. На разрыв связей энергия тратится, а при образовании связей, наоборот, — выделяется.
Тепловой эффект реакции складывается из энергии, необходимой для разрыва химических связей в исходных веществах, и энергии, выделяющейся при образовании химических связей в продуктах.
Рассмотрим реакцию синтеза аммиака:
В ходе реакции разрываются связи в \(1\) моль азота и \(3\) моль водорода.
Энергии этих связей (данные из справочной литературы): \(945\) и .
Значит, на разрыв всех связей тратится \(945 + 3· 435 =\) .
При образовании \(2\) моль аммиака возникает \(6\) связей \(N\)—\(H\).
Энергия одной связи — .
Значит, выделяется \(6 · 390 =\) .
Суммарный тепловой эффект реакции: \(2340 - 2250 =\) .
Термохимическое уравнение реакции:
Тепловой эффект реакции определяется только состоянием реагентов и продуктов химического превращения и не зависит от промежуточных стадий.
Например, при неполном окислении угля до угарного газа тепловой эффект равен :
Этот же газ может образоваться в результате протекания двух реакций:
Суммарный эффект превращения угля в угарный газ тоже равен \(393 - 172 =\) .
Тепловые эффекты прямой и обратной реакций численно равны, но имеют противоположные знаки.