Droit de Hess et simples Enthalpy Calculs - LibreTexts Chimie
La loi de Hess est utilisé pour faire des calculs simples de changement d'enthalpie impliquant des changements enthalpie de réaction, la formation et la combustion. La variation d'enthalpie qui accompagne un changement chimique est indépendant de la voie par laquelle le changement chimique se produit.
La loi de Hess est la loi la plus importante dans cette partie de la chimie et de la plupart des calculs en découlent. La loi de Hess dit que si vous convertissez réactifs A dans les produits B, le changement global d'enthalpie sera exactement la même si vous le faites en une étape ou deux étapes ou plusieurs étapes cependant. Si vous regardez le changement sur un diagramme enthalpie, qui est en fait assez évident.
Cela montre les variations d'enthalpie pour une réaction exothermique à l'aide de deux façons différentes d'obtenir à partir de réactifs A à B. produits Dans un cas, vous faites une conversion directe; dans l'autre, vous utilisez un processus en deux étapes impliquant des intermédiaires.
Dans les deux cas, le changement global d'enthalpie doit être le même, car elle est régie par les positions relatives des réactifs et des produits sur le diagramme d'enthalpie. Si vous passez par les intermédiaires, vous ne devez mettre dans un peu d'énergie thermique supplémentaire pour commencer, mais vous l'obtenez à nouveau dans la deuxième étape de la séquence de réaction. Cependant, de nombreuses étapes de la réaction se fait en fin de compte le changement global d'enthalpie sera le même, parce que les positions des réactifs et des produits sur un diagramme d'enthalpie sera toujours le même.
Vous pouvez faire des calculs en les définissant comme des diagrammes enthalpie comme ci-dessus, mais il y a une manière beaucoup plus simple de le faire qui a besoin pratiquement aucune pensée. Vous pouvez définir le schéma ci-dessus:
La loi de Hess dit que le changement global d'enthalpie dans ces deux voies sera le même. Cela signifie que si vous connaissez déjà deux des valeurs de changement enthalpie pour les trois réactions différentes indiquées sur ce schéma (les trois flèches noires), vous pouvez facilement calculer la troisième - comme vous le verrez ci-dessous. Le gros avantage de le faire de cette façon est que vous n'avez pas à vous soucier des positions relatives de tout sur un diagramme enthalpie. Il est tout à fait hors de propos si un changement d'enthalpie particulier est positif ou négatif.
Rappelez-vous que le changement enthalpie standard de formation de benzène est impossible de mesurer directement. C'est parce que le carbone et l'hydrogène ne réagissent pas à faire du benzène. changements d'enthalpie standard de combustion, ôh ° C sont relativement faciles à mesurer. Pour le benzène, le carbone et l'hydrogène, à savoir:
D'abord, vous devez concevoir votre cycle.
Dans ce cas, ce que nous essayons de trouver le changement enthalpie standard de formation de benzène, de sorte que l'équation va horizontalement.
Vous remarquerez que je ne l'ai pas pris la peine d'inclure l'oxygène que les diverses choses brûlent. La quantité d'oxygène n'est pas critique parce que vous utilisez juste un excès de toute façon, et notamment il confond vraiment le diagramme.
Pourquoi ai-je dessiné une boîte autour du dioxyde de carbone et de l'eau au fond du cycle? J'ai tendance à le faire si je ne peux pas obtenir toutes les flèches pour pointer exactement les bonnes choses. Dans ce cas, il n'y a aucun moyen évident d'obtenir la flèche du benzène au point à la fois le dioxyde de carbone et l'eau. Dessin de la boîte est pas indispensable - je viens de trouver que cela me permet de voir ce qui se passe plus facilement.
Comment ont été les deux itinéraires choisis? Rappelez-vous que vous devez aller avec le flux des flèches. Choisissez votre point de départ que le coin qui a seulement des flèches qui partent de lui. Choisissez votre point final comme le coin qui n'a que des flèches arrivent.
Maintenant, faites le calcul: la loi de Hess dit que les changements d'enthalpie sur les deux voies sont les mêmes. Cela signifie que:
ÔH - 3267 = 6 (-394) + 3 (-286)
Réorganiser et résolution:
ÔH = 3267 + 6 (-394) + 3 (-286)
ÔH = 45 kJ mol -1
L'élaboration d'un changement enthalpie de réaction des changements enthalpie de formation
Ceci est l'utilisation de simples cycles fréquente la loi de Hess que vous êtes susceptible de rencontrer.
Calculer la variation d'enthalpie pour la réaction entre les gaz de l'éthène et du chlorure d'hydrogène pour faire du gaz de chloroéthane du enthalpie standard de formation de valeurs dans le tableau. Si vous ne l'avez jamais rencontré cette réaction avant, il ne fait aucune différence.