Күрделі заттың ыдырау жылуы, сол заттың түзілу жылу эффектісіне абсолют

18 
 
III-салдар: 
Химиялық реакция нәтижесінде бөлінетін не сіңірілетін жылу 
әсерінің шамасы бастапқы әрекеттесуші заттардың жану жылуларының 
қосындысынан, түзілген өнімдерінің жану жылуларының қосындысын шегергендегі 
айырымға тең. 
C
2
H
4
+H
2

C
2
H
6 
 

rH
0
xp
= [ 

H
0
C(C2H4) 
+ 

H
0
C(H2) 
] - 

H
0
C(C2H6) 
IV-салдар: 
Бірдей әрекеттесуші заттар қосылуы нәтижесінде әр түрлі күйдегі 
заттар түзілсе, онда реакция жылу әсерлері шамасының айырымы сол заттың бір 
күйден екінші күйге ауысу жылуын береді. 
 
Мысалы:
Н
2 
+ 0,5O
2

 H
2
O
(бу)


0
f 

2

(бу



 -241,83 кДж 
Н
2 
+ 0,5O
2

 H
2
O
(сұйық) 
 

0
f 

2

(сұйық

 

 -285,80 кДж 
Демек: 
H
2
O
(сұйық) 
 

 H
2
O
(бу) 


(өзгеріс

 

-43,97 кДж 
 
Реакция энтальпиясының температураға тәуелдiлiгi. Кирхгофф теңдеуi 
 
Тұрақты қысымда өтетін
аА+вВ

сС+dD
реакциясы үшін, реакция жылуы 
әрекеттесуші заттардың энтальпия өзгерістерінің айырымы-мен анықталады, яғни: 

Н
0
xp
 = [с

Н
(С)
+ d

Н
(D)
]-[a

H
(A)
 + d

H
(B)
] 
 
Мұндағы:

Н
0
xp
–химиялық реакцияның энтальпиясы немесе
жылу әсері деп аталады,


Н
- әрекеттесуші заттардың энтальпиясы 
Химиялық реакция үшін табылған 

Н
0
xp
 
-шамасының температураға тәуелділігін сипаттау 
үшін алынған теңдеуді температура бойынша дифференциалдаймыз: 
d(

Н
0
xp
) - dt = [с(dH
(С)
/dT)
р
 – d(dH
(D)
/dT)
р
] - [a(dH
(A)
 dT)
р
+ b(dH
(B)
 / dT)
р
] 
 
Егер, 
(dH/dT)
 р
 
= 
C
p
екендігін ескерсек, онда:
d(

Н
0
xp
) /dt = [с(Ср(С)+ dСр(D)]-[a Ср(A)+ bСр(B)] 
 
Теңдеудің оң жағындағы өрнек реакция үшін нақты жылу сыйымдылықтарының өзгерісі - 

Ср
.
 
d(

Н
0
xp
)/dt=

Ср
Бұл теңдеу Кирхгоффтың дифференциалдық теңдеуі деп аталып, тұрақты қысымда жылу 
әсерінің температуралық коэффициенті 
- 
d(

2
Н)/dt
–
реакция өнімдерінің нақты 
жылусыйымдылықтарының 
қосындысынан, 
әрекеттесуші 
заттардың 
жылу 
сыйымдылықтарының қосындысын шегергендегі айырымға 
(

2
Ср)
 
тең. Егер 

2
Ср<0
 
болса
, 
реакция энтальпиясы кішірейіп, ал 

2
Ср>0
 
болса
, 
энтальпиясы температура 
жоғарылағанда артатындығын білдіреді. 
Кирхгофф теңдеуінен реакция энтальпиясын, яғни реакцияның жылу әсерін 
анықтау үшін оны интегралдау қажет. Ол үшін айны-малыларды айырып, белгілі бір 

19 
температура аралығында интеграл табамыз. Қажет жағдайда, жылусыйымдылықтың 
температура шамасына тәуелділігін ескеру керек. Демек, 


2
1
H)
(
d
Т
Т
= 


2
1
dT
Cp
Т
Т
 
Мұндағы:

Ср
–
реакция нәтижесінде шыққан өнімдерінің жылусыйым-дылықтарынан 
әрекеттесуші заттардың жылусыйымдылықтарын шегергендегі айырым.


2
1
H)
(
d
Т
Т
= 
2
2
1
a
(
cT
bT
Т
Т






) dT 
 
Енді одан интеграл алсақ төмендегідей теңдік аламыз: 

Н
Т2 
- 

Н
Т1
=
 

а(Т
2
-Т
1
)+

 
G/2(Т
2
2
-Т
2
1
) + 

c/3(Т
2
2
-Т
2
1
) 
 
Егер, термодинамикалық қалыпты жағдайды ескерсек: 

Н
Т2 
- 

Н 
0
298 
= 

 
а(Т
2
-298)+

 
G/2(Т
2
2
-298
2
) + 

 
c/3(Т
3
2
-298
3
) 
 
немесе жалпы жағдай үшін: 

Н
Т2 
= 

Н
0
298 
+ 

а(Т-298)+

b/2(Т
2
-298
2
) + 

c/3(Т
3
-298
3
) 
 
Егер, 
Т
1
=0
 
болса, онда: 

Н
Т2
= 

Н
с
+

аТ + 

b/2Т
2
-)

c/3Т
3 
 
Бұл теңдеу Кирхгоффтың интегралдық теңдеуі деп аталады.
Химиялық реакция кезінде, әрекеттесуші заттар мен түзілген өнімдердің 
жылусыйымдылық мәндері тұрақты болып келсе, онда: 

Н
0Т2
= 

 
Н
0Т1
 + 

 
bСр (Т
2 
– Т
1
) 
Жоғарыда келтірілген өзгерістің бәрі тұрақты көлемде жүргізілсе, онда бұл 
теңдеуге төмендегі өрнек орынды: 
d(

U)/ dT = 

С
V
 
 
Көп жағдайларда, реакция жылу әсерін есептеуде орташа жылу-сыйымдылық 
мәндерін пайдаланады. 
Мына реакция
аА+вВ= сС+dD
үшін:

С
V
= (аС
А
+bC
B 
 ) - (cС
C
+dC
D 
 ) 
 
Реакция жылу әсерінің шамасын көмекші анықтама оқу құрал-ында келтірілген
Н 
0Т
 - Н 
0
298 

20 
 
және 

Н
1
0
 
мәндері бойынша есептейді. 
Н
0Т
- Н
0
298
 
мәні статистикалық термодинамика 
тәсілі бойынша спектрлік және зат құрылысы негізін-де есептелінеді. Ал қатты және 
сұйық күйіндегі заттар үшін төмендегі теңдік пайдаланылады: 
Н 
0Т
 - Н 
0
298 
 = 

2
Т
298
dТ
Ср
 
Бұл орайда, реакцияның жылу әсері: 
 

Н
Т 
0
 
= 

Н
0
298
 + [

(Т
0
2 
– Т
0
298
)] 
Мұндағы:

(Т
0
2
–Т
0
298
)
–
түзілген өнімдердің (
Н
0Т
-Н
0
298
) 
қосындылары-нан әрекеттесуші 
заттардың (
Н
0Т
-Н
0
298
) 
қосындыларын шегергендегі айырым. 
Мысалы:
1000К-де аммиак түзілу реакциясының жылу әсерін анықтау керек болсын. Ол 
үшін реакция теңдеуін жазамыз. 
3/2 Н
2
+1/2 N
2
NH
3 
Анықтама құралынан 1000К-дегі әр зат үшін 
(
Н

жүктеу/скачать 4,58 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: