Гесс химия закон гесса

См.:
ЗАКОН ГЕССА
в лекциях по физхимии

ГЕСС (Hess), Герман Иванович

26 июля (7 августа) 1802 г. – 30 ноября (12 декабря) 1850 г.

Русский химик Герман Иванович (Герман Генрих) Гесс родился в Женеве в семье художника, который вскоре переехал в Россию. В 15-летнем возрасте Геcc уезжает в Дерпт (ныне Тарту, Эстония), где учится сначала в частной школе, а затем в гимназии, которую с блеском заканчивает в 1822 г. После гимназии он поступил в Дерптский университет на медицинский факультет, где изучал химию у профессора Готфрида Озанна, специалиста в области неорганической и аналитической химии. В 1825 г. Гесс защитил диссертацию на степень доктора медицины: «Изучение химического состава и целебного действия минеральных вод России».

После окончания университета Гессу при содействии Озанна предоставили полугодовую командировку в Стокгольм, в лабораторию Йёнса Берцелиуса. Там Гесс занимался анализом некоторых минералов. Великий шведский химик говорил о Германе как о человеке, «который много обещает. У него хорошая голова, он, по-видимому, обладает хорошими систематическими знаниями, большой внимательностью и особым рвением».

Вернувшись в Дерпт, Гесс получил назначение в Иркутск, где ему предстояло заниматься врачебной практикой. В Иркутске он занимался также изучением химического состава и лечебного действия минеральных вод, исследовал свойства каменной соли в залежах Иркутской губернии. В 1828 г. Гессу было присвоено звание адъюнкта, а в 1830 г. – экстраординарного академика Академии наук. В том же году он получил кафедру химии в Петербургском технологическом институте, где разработал учебный план практической и теоретической химии. В 1832–1849 гг. состоял профессором Горного института, преподавал в Артиллерийском училище. В конце 1820-х – начале 1830-х гг. он обучал основам химических знаний цесаревича Александра, будущего императора Александра II.

Как и многие учёные того времени, Гесс проводил исследования в самых разных областях: разработал способ извлечения теллура из его соединения с серебром (теллурида серебра – минерала, названного в честь учёного гесситом); открыл поглощение платиной газов; впервые обнаружил, что измельченная платина ускоряет соединение кислорода с водородом; описал многие минералы; предложил новый способ вдувания воздуха в доменные печи; сконструировал аппарат для разложения органических соединений, устраняющий погрешности в определении количества водорода и т.д.

Мировую известность Герман Гесс получил как основатель термохимии. Учёный сформулировал основной закон термохимии – «закон постоянства сумм теплот», являющийся приложением закона сохранения энергии к химическим процессам. Согласно этому закону, тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояний реагентов, а не от пути протекания процесса (закон Гесса). Работа с описанием экспериментов, обосновывающих закон Гесса, появилась в 1840 г., за два года до публикации трудов Роберта Майера и Джеймса Джоуля. Гессу принадлежит также открытие второго закона термохимии – закона термонейтральности, согласно которому при смешивании нейтральных солевых растворов тепловой эффект отсутствует. Гесс впервые высказал мысль о возможности измерения химического сродства исходя из теплового эффекта реакции, предвосхитив сформулированный позднее Марселеном Бертло и Юлиусом Томсеном принцип максимальной работы.

Гесс занимался также вопросами методики преподавания химии. Его учебник «Основания чистой химии» (1831) выдержал семь изданий (последнее – в 1849 г.). В своём учебнике Гесс использовал разработанную им русскую химическую номенклатуру. Под названием «Краткий обзор химического именословия» она вышла отдельным изданием в 1835 г. (в работе принимали также участие С. А. Нечаев из Медико-хирургической академии, М. Ф. Соловьев из Петербургского университета и П. Г. Соболевский из Горного института). Эта номенклатура была позже дополнена Д. И. Менделеевым и во многом сохранилась до настоящего времени.

1. Соловьев Ю.И. Герман Иванович Гесс. М.: Изд-во АН СССР, 1962.
2. Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики мира. – М.: ВШ, 1991. 656 с.

www.physchem.chimfak.rsu.ru

Гесс химия закон гесса

2.7. Теплота реакции. Закон Гесса

Разрыв и образование химических связей в ходе реакции сопровождается изменением энергии системы. Разница в энергиях связей в продуктах реакции и исходных веществах составляет энергию химической реакции, в том числе ее теплоту.
Нередко понятия «теплота реакции» и «энергия реакции» используются как тождественные, хотя они имеют различный смысл. Теплота — один из видов энергии. При химической реакции может происходить выделение (поглощение) энергии и в других видах (электрическая, механическая, световая энергия). Теплота (тепловой эффект) реакции — это количество тепловой энергии, выделившееся или поглощенное системой в результате протекающих в ней химических превращений.

Тепловой эффект обозначается символами Q или ΔH (Q = -ΔH). Реакции, идущие с выделением теплоты (Q > 0; ΔH 0) — к эндотермическим. Уравнение реакции с указанием ее теплового эффекта называется термохимическим. Например:

Если теплоту реакции отнести к 1 моль определенного вещества, то в термохимическом уравнении некоторые стехиометрические коэффициенты могут быть дробными. Например:

C6H6(ж) + 7,5O2 6CO2(г) + 3H2O + 3301,6 кДж/моль На теплоту образования веществ влияет их агрегатное и фазовое. Поэтому в термохимических уравнениях принято указывать это состояние (г — газ, ж — жидкость, т — твердое вещество, к — кристаллическая фаза).

В основе термохимических расчетов лежит закон постоянства количества теплоты, открытый русским химиком Г.И. Гессом в 1840 г. Тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояний реагирующих веществ и не зависит от пути реакции (т.е. от числа стадий и промежуточных состояний).

Этот закон является следствием всеобщего закона сохранения энергии. Согласно закону Гесса, теплота химической реакции равна разности между суммой теплот образования продуктов реакции и суммой теплот образования исходных веществ:

Qреакции = ΣQобр.(продуктов) — ΣQобр.(исх.веществ) где Qобр. – теплота образования 1 моль соединения из простых веществ в стандартных условиях (Т = 298 К, p = 101,3 кПа).
Величину Qобр. = -ΔH o обр. называют стандартной молярной теплотой (энтальпией) образования вещества.
Стандартные теплоты образования простых веществ в наиболее устойчивой модификации (О2, Н2, Сграфит и т.п.) приняты равными нулю.

Закон Гесса позволяет рассчитать тепловые эффекты любых промежуточных (в том числе, гипотетических) стадий на пути превращения реагента в продукт реакции.

orgchem.ru

2. Закон Гесса

При изобарных и изохорных условиях теплота является функцией состояния.

В 1840 г. Г. Н. Гесс формулирует закон: «Тепловой эффект химической реакции не зависит от промежуточных стадий, а зависит только от начального и конечного состояния системы».

Современная формулировка закона Гесса – общие приращения энтальпии при переходе начальных веществ в продукты реакции не зависят от того, через какие промежуточные стадии прошла реакция.

Закон Гесса позволяет рассчитать тепловые эффекты или приращение энтальпии только при стандартных условиях (р = 1 атм = 10 5 Па, Т = 273 К + 25 = 298 К).

Теплоты при стандартных условиях сведены в таблицу (справочник под редакцией Нищенко). Для индивидуальных веществ: С, Н2, Fe и др. – ?Н = 0.

Следствия из закона Гесса:

1) энтальпия образования 1 моля соединения из простых веществ не зависит от способа получения;

2) теплоты сгорания – «теплота реакции равна сумме теплот сгорания исходящих веществ за вычетом теплот сгорания продуктов реакции с учетом стехиометрических коэффициентов»

3) теплоты образования – «тепловой эффект реакции равен разности между теплотами образования всех веществ, указанных в правой части уравнения (продукт реакции), и теплотами образования всех веществ, указанных в левой части уравнения».

где f – формация.

Пример 1. Рассчитать тепловой эффект реакции этерификации спирта.

Пример 2. Рассчитать тепловой эффект реакции, протекающей по уравнению:

fis.wikireading.ru

Гесс химия закон гесса

4.4. Закон Гесса

Пользуясь табличными значениями и , можно рассчитать энтальпии различных химических процессов и фазовых превращений. Основанием для таких расчетов является закон Гесса , сформулированный петербургским профессором Г. И. Гессом (1841 г.): «Тепловой эффект (энтальпия) процесса зависит только от начального и конечного состояния и не зависит от пути перехода его из одного состояния в другое» .

Анализ закона Гесса позволяет сформулировать следующие следствия:

Энтальпия реакции равна разности сумм энтальпий образования конечных и начальных участников реакций с учетом их стехиометрических коэффициентов.

Энтальпия реакции равна разности сумм энтальпий сгорания начальных и конечных реагентов с учетом их стехиометрических коэффициентов.

Энтальпия реакции равна разности сумм энергий связей E св исходных и конечных реагентов с учетом их стехиометрических коэффициентов.

В ходе химической реакции энергия затрачивается на разрушение связей в исходных веществах ( Σ E исх ) и выделяется при образованиии продуктов реакции ( –Σ E прод ). Отсюда

Следовательно, экзотермический эффект реакции свидетельствует о том, что образуются соединения с более прочными связями, чем исходные. В случае эндотермической реакции, наоборот, прочнее исходные вещества.

При определении энтальпии реакции по энергиям связей уравнение реакции пишут с помощью структурных формул для удобства определения числа и характера связей.

Энтальпия реакции образования вещества равна энтальпии реакции разложения его до исходных веществ с обратным знаком.

Энтальпия гидратации равна разности энтальпий растворения безводной соли и кристаллогидрата

Из вышесказанного видно, что закон Гесса позволяет обращаться с термохимическими уравнениями как с алгебраическими, т. е. складывать и вычитать их, если термодинамические функции относятся к одинаковым условиям.

Например, диоксид углерода можно получить прямым синтезом из простых веществ (I) или в две стадии через промежуточный продукт (II):

Эти термохимические реакции можно представить в виде энтальпийных диаграмм. Естественно, за начало следует принять стандартные состояния простых веществ, энтальпии которых равны нулю. Образование сложных веществ (CO и CO2) сопровождается понижением энтальпии системы.

chemistry.ru

Гесс химия закон гесса

Данные условия называются иначе стандартными условиями.

Определенные таким образом энтальпии образования веществ называются стандартными энтальпиями образования (Н о 298). Они измеряются в кДж/моль.

Теплоты или энтальпии образования простых веществ приняли равными нулю. Если химический элемент может образовать несколько простых веществ, то нулю равна энтальпия образования только его самой устойчивой аллотропной модификации при стандартных условиях. Теплоты образования остальных модификаций не равны нулю.

Например, химический элемент кислород образует 2 простых вещества: О2(кислород) и О3(озон). При этом

DН о 298(С графит)= 0, аDН о 298(С алмаз)= 1,828 кДж/моль (табл. 1).

Таким образом, если известны теплоты или энтальпии образования конечных и исходных веществ, тепловой эффект химической реакции можно рассчитать теоретически, т.е. не осуществляя ее.

Таблица 1. Стандартные энтальпии образования некоторых веществ (кДж/моль)

Покажем это на примерах следующих реакций:

DН о 298(химической реакции)= 4DН о 298(NO (г)) + 6DН о 298(H2O (ж)– (4DН о 298(NH3 (г)) + 5DН о 298(O2 (г)) = 4 · 90,4 + 6 · (– 285,8) – (4 · (– 45,8) + 5 · 0) = 361,6 – 1714,8 + 183,2 = 1170 кДж.

Подавляющее большинство органических соединений нельзя синтезировать непосредственно из простых веществ, в связи с чем невозможно экспериментально определить теплоту образования этих соединений. Однако можно осуществить реакцию их полного сгорания.

Теплотой или энтальпией сгорания органического веществаназывается тепловой эффект реакции полного сгорания 1 моля данного соединения в кислороде (О2) до образования СО2 (г) и Н2О(ж).

Если в состав органического вещества кроме углерода, водорода и кислорода входят атомы других элементов (N,Cl,S,P), то продукты их окисления оговариваются отдельно. Например, оксидыSO2и Р2О5для серы и фосфора и простые веществаN2иCl2для азота и хлора.

Теплоты сгорания негорючих неорганических веществ (H2O,CO2,O2,N2,F2,Cl2) приняты равными нулю.

Теплоты или энтальпии сгорания, как и теплоты образования веществ, определяют для стандартных условий и измеряют в кДж/моль.

Так, для реакции:

поскольку DН о 298 (сгор.)2О) = 0

studfiles.net

Это интересно:

  • Федеральный закон о питании детей до года Питание на молочной кухне в России в 2018 году Как получить молочную кухню для ребёнка? Каждая семья, имеющая новорожденного малыша, имеет право на помощь государства. В частности, на бесплатное питание и питье для ребенка. Кому […]
  • Транспортный налог москва 2018 Транспортный налог в 2018 году в Москве: изменения Мы уже писали об изменении транспортного налога в 2017 году в целом по России. А как обстоят дела в столице? Ведь Москва всегда имела особенный статус, и налогообложение здесь не […]
  • Сколько будет транспортный налог на 140 Транспортный налог начисляется всем владельцам транспортных средств. Как только владелец автомобиля, мотоцикла, воздушного или водного транспорта продает свое имущество – с месяца, следующего за месяцем продажи, он освобожден от […]
  • Приказом минздравсоцразвития россии от 7 июля 2009 г n 415н ИНВАЗИВНАЯ СОНОГРАФИЯ ..Не существует какой-то местечковой науки или местечковой медицины. Есть мировая наука и мировая медицина. ПРИКАЗ МЗСР РФ №415Н ОТ 7 ИЮЛЯ 2009 Г. "ОБ УТВЕРЖДЕНИИ КВАЛИФИКАЦИОННЫХ ТРЕБОВАНИЙ К СПЕЦИАЛИСТАМ […]
  • Заявление на получение ежемесячного пособия на ребенка образец Заявление на пособие по уходу за ребенком — пример Один из родителей малыша имеют право на получение ежемесячного пособия по уходу за ребенком до тех пор, пока ему не исполнится 1.5 года. Получать выплаты можно по месту официально […]
  • Заявление о начислении ежемесячного пособия Как грамотно написать заявление на пособие по уходу за ребенком до 1.5 лет — правильные образцы для скачивания Лицо, осуществляющее уход за родившимся ребенком до момента исполнения тому 3 лет, имеет право пребывать в отпуске. Первые […]