Курсовая работа по предмету «физическая химия»

1.2. Стандартной энтальпией
Под стандартной теплотой образования понимают тепловой эффект реакции образования одного моля вещества из простых веществ, его составляющих, находящихся в устойчивых стандартных состояниях.
Например, стандартная энтальпия образования 1 моля метана из углерода и водорода равна тепловому эффекту
Стандартные условия для температуры и давления — значения температуры и давления, с которыми соотносятся значения других физических величин, зависящих от давления и температуры. Принятые в разных дисциплинах и разных организациях точные значения давления и температуры в стандартных условиях могут различаться, поэтому указание значений физических величин (например, молярного объёма газа, электродного потенциала, скорости звука и так далее) без уточнения условий, в которых они приводятся, может приводить к ошибкам. Наряду с термином «стандартные условия» применяется термин «нормальные условия».
Для обеспечения единообразия представления характеристик в научной и справочной литературе ИЮПАК в 1982 году установил следующие стандартные условия:

• 
  стандартное давление для газов, жидкостей и твёрдых тел, равное 10⁵ Па (100 кПа, 1 бар);
  
• 
  стандартная температура для газов, равная 293,15 К (20 °С, 32 °F);
  
• 
  стандартная молярность для растворов, равная 1 моль/л.
  

Приэтихусловиях ионноепроизведение дистиллированной воды составляет K_W =1,0⋅10⁻¹⁴ моль²/л².
До 1982 года значение стандартного давления было установлено равным 101 325 Па = 1 атм = 760 мм рт. ст. Также в справочниках в качестве стандартных условий может указываться температура 298 K, либо +25 °С (298,15 К). Однако такая температура не установлена ИЮПАК в качестве стандартной, поэтому при [4-5]
использовании справочных данных всякий раз необходимо уточнять, при каких значениях приводятся величины.
В справочниках термодинамические параметры веществ приводят для стандартного состояния, под которым понимают состояние наиболее стабильной формы вещества (газ, жидкость или твёрдое тело) при давлении 1 бар = 100 000 Па и температуре 298,15 К. Либо указывают на агрегатное состояние вещества и уточняют условия определения (зачастую в виде зависимости параметра от температуры и (или) давления, либо от одного из определяющих параметров (T, P), при заданной постоянной величине другого: изобара (T=var., P=const.), изотерма (T=const., P=var.)
Стандартная энтальпия образования обозначается ΔHo
f. Здесь индекс f означает formation (образование), а знак «O» в верхнем индексе указывает, что величина относится к стандартному состоянию вещества: один моль индивидуального химического соединения, взятого в чистом виде при стандартных условиях в том агрегатном состоянии, которое устойчиво в этих условиях (если нет специальной оговорки)^[38]. Иногда для обозначения стандартного состояния используют перечёркнутый символ «O» в верхнем индексе; согласно рекомендациям ИЮПАК по использованию обозначений в физической химии, перечёркнутый и неперечёркнутый символ «O», используемые для обозначения стандартного состояния, одинаково приемлемы. В литературе часто встречается другое обозначение стандартной энтальпии — ΔHo
298,15, где знак «O» указывает на равенство давления одной атмосфере (или, несколько более точно, на стандартные условия), а 298,15 — температура. Иногда индекс «O» используют для величин, относящихся к чистому веществу, оговаривая, что обозначать им стандартные термодинамические величины можно только тогда, когда в качестве стандартного состояния выбрано именно чистое. [3-4]
Стандартным также может быть принято, например, состояние вещества в предельно разбавленном растворе.
Энтальпия образования простых веществ принимается равной нулю, причем нулевое значение энтальпии образования относится к агрегатному состоянию, устойчивому при T = 298,15 K. Например, для иода в кристаллическом состоянии ΔH^o(I₂, тв) = 0 кДж/моль, а для жидкого иода ΔH^o(I₂, ж) = 22 кДж/моль. Энтальпии образования простых веществ при стандартных условиях являются их основными энергетическими характеристиками.
Тепловой эффект любой реакции находится как разность между суммой теплот образования всех продуктов и суммой теплот образования всех реагентов в данной реакции 
Термохимические эффекты можно включать в химические реакции. Химические уравнения в которых указано количество выделившейся или поглощенной теплоты, называются термохимическими уравнениями. Реакции, сопровождающиеся выделением тепла в окружающую среду имеют отрицательный тепловой эффект и называются экзотермическими. Реакции, сопровождающиеся поглощением тепла имеют положительный тепловой эффект и называются эндотермическими. Тепловой эффект обычно относится к одному молю прореагировавшего исходного вещества, стехиометрический коэффициент которого максимален. Тепловые эффекты химических реакций важны для теоретической химии и необходимы при расчётах равновесных составов смесей, выхода продуктов реакций, удельной тяги топлив реактивных двигателей и для решения многих других прикладных задач.Изучение тепловых эффектов химических реакций составляет важнейшую задачу термохимии. Для расчёта стандартных тепловых эффектов химических реакций используют таблицы стандартных теплот образования или сгорания. [3-4]