La llei estableix que el canvi d'entalpia total durant una reacció és el mateix si la reacció es fa en un sol pas o en diversos passos.
És a dir, si es produeix un canvi químic per diverses rutes, el canvi global d’entalpia és el mateix, independentment de la ruta per la qual es produeixi el canvi químic (sempre que la condició inicial i final sigui la mateixa).
La llei de Hess permet que el canvi de l'entalpia (ΔH) sigui calculat per una reacció fins i tot quan no es pot mesurar directament. Això s'aconsegueix realitzant operacions algebraiques bàsiques basades en l'equació química de reaccions utilitzant valors prèviament determinats per a les entalpies de formació.
L’addició d’equacions químiques condueix a una equació global o neta. Si es coneix el canvi d'entalpia per a cada equació, el resultat serà el canvi d'entalpia per a l'equació neta.
EXEMPLE
Determineu la calor de la combustió,
- C (s) + O (g) CO (g);
# ΔH_ "c" # = -393,5 kJ - S (s) + O (g) SO (g);
# ΔH_ "c" # = -296,8 kJ - C (s) + 2S (s) CS (l);
# ΔH_ "f" # = 87,9 kJ
Solució
Escriviu l’equació d’orientació, la que esteu intentant obtenir.
CS (l) + 2O (g) CO (g) + 2SO (g)
Comenceu amb l’equació 3. Conté el primer compost en el destí (CS).
Hem de revertir l'equació 3 i la seva ΔH per posar el CS a l'esquerra. Obtenim l’equació A a continuació.
A. CS (l) C (s) + 2S (s); -
Ara eliminem C (s) i S (s) un a la vegada. L’equació 1 conté C (s), de manera que l’escrivim com a Equació B a continuació.
B. C (s) + O (g) CO (g);
Utilitzem l’equació 2 per eliminar els S (s), però hem de doblar-lo per obtenir 2S (s). També duplicem la seva
C. 2S (s) + 2O (g) 2SO (g);
Finalment, afegim equacions A, B i C per obtenir l’equació de destinació. Cancel·lem les coses que apareixen en els costats oposats de les fletxes de reacció.
A. CS (l) C (s) + 2S (s); -
B. C (s) + O (g) CO (g);
C. 2S (s) + 2O (g) 2SO (g);
CS (l) + 3O (g) CO (g) + 2SO (g);
Una reacció de primer ordre pren 100 minuts per completar el 60. La descomposició del 60% de la reacció troba el moment en què es completa el 90% de la reacció?
Aproximadament 251,3 minuts. La funció de desintegració exponencial modela el nombre de moles de reactius que romanen en un moment donat en reaccions de primer ordre. La següent explicació calcula la constant de decaïment de la reacció a partir de les condicions donades, per tant trobareu el temps que triga perquè la reacció arribi al 90% d’acabament. Deixeu que el nombre de moles de reactius siguin n (t), una funció respecte al temps. n (t) = n_0 * e ^ (- lambda * t) on n_0 la quantitat inicial de partícules reactives i lambda la decadència constant. El valor lambda e
Per què no és útil la llei d'Hess per calcular el calor de reacció que implica la conversió d'un diamant en grafit?
La diferència d’energia lliure entre el grafit i el diamant és més aviat petita; el grafit és una mica més termodinàmicament estable. L’energia d’activació necessària per a la conversió seria enorme! No sé a mà la diferència d’energia lliure entre els dos alotrópicos de carboni; és relativament petita. L’energia d’activació necessària per a la conversió seria absolutament enorme; de manera que l’error en calcular o mesurar el canvi d’energia és probablement més gran que (o almenys comparable a) el valor de la diferència d’en
Quan es produeixen 2 moles d’aigua, la reacció següent té un canvi de reacció d’entalpia igual a "184 kJ". Quanta aigua es produeix quan aquesta reacció es desprèn "de 1950 kJ" de calor?
381.5 "g" ha de formar-se. SiO_2 + 4HFrarrSiF_4 + 2H_2O DeltaH = -184 "kJ" 184 "kJ" produïda a partir de formar 2 moles d'aigua (36g). 184 "kJ" rarr36 "g" 1 "kJ" rarr36 / 184 "g" 1950 "kJ" rarr (36) / (184) xx1950 = 381,5 "g"