1. Термохимия — раздел термодинамики, рассматривающий теплоты химических реакций.
2. а) Эти реакции обычно идут при постоянном давлении или объеме. Например, любая реакция в открытом сосуде проходит при постоянном атмосферном давлении, а в закрытом сосуде — при постоянном объеме.
б) Поэтому, как следует из предыдущей главы, теплота химической реакции — функция состояния.
3. Более расширенная формулировка данного факта получила название закона Гесса:
теплота химической реакции (при постоянном давлении или при постоянном объеме) не зависит от пути процесса, а определяется только начальным и конечным состояниями системы.
4. Проиллюстрируем данное утверждение на двух примерах.
а) Во-первых, пусть имеются две параллельные цепи реакций.
б) Во-вторых, пусть имеется цепь последовательных реакций:
Q0
при сопоставлении которой с непосредственным превращением А—›В вновь получаем две параллельные цепи (где одна цепь представлена лишь одной реакцией). И, по аналогии с (2.1,6), можем записать:
Вывод: теплота суммарного превращения равна сумме теплот нромежуточных стадий.
5. Что же касается работы, то нетрудно рассчитать работу реагирующей системы (или над ней), совершаемую против давления.
б) За счет образования газа объем системы увеличивается, и совершается работа против постоянного внешнего давления:
Под Vraз следует понимать такой объем, который образовавшийся газ занимает при собственном давлении, равном атмосферному. Отсюда
а это свидетельствует, что работа расширения определяется количеством образующегося газа.
в) Если в ходе реакции газ, наоборот, поглощается, работу совершает внешняя среда. Но формулы ее расчета остаются такими же.
г) Если же все участники реакции находятся в жидком или твердом состоянии, то работа против давления практически не совершается.