Гесс заңының орындалуы мынадай екі шартпен байланысты

· Жүйеде тек көлем ұлғаю жұмысы жасалуы тиіс

· Процес не қысым не колем тұрақты жағдайға өтуі к.к

NH_3(газ)+aq=NH₃aq+ H₁

HCl _(газ)+aq= HCl aq+ H₂

NH₃aq+ HCl aq=NH₄aq+ H₃

Гесс заңы б.ша H₁+ H₂ + H₃= H₄+ H₅

Гесс заңынан мынадай қорытындылауға б.ды

Заттың тузілу жылуының мәні оның алғашқы заттардан алынуы әдістеріне байланысты емес.

Заттардың алғашқы заттарга ыдырау жылуы осы заттардан түзілу жылуына тең.

Екі түрлі жүйедегі өтетін прц.ң нәтижесінде түзілетін б.са бұл процестер жылуларының айырымдары біреуінің екінші жүйеге ауысу жылуна тен

Ішкі энергия денені құратын бөлшектердің кинетикалық ж.е потенциалдық энергияларынан тұрады. Кинетикалық энергия бөлшектердің хаосты жылу қозғалыстарымен байланысты.

Термодинамиканың бірінші заңын тек ұлғаю жұмысы жасайтын процестерге қолданғанда мынадай теңдеу алынады

Тұрақты қысымда бұл теңдеуді интегралдасақ

немесе (1)

Pж.е V жүйені сипаттайтын параметрлер , ал Uжүйенің күй функциясы. Олай болса жақшадағы U+PV шамасыда күй функсиясы, ал оның өзгері процестің жолына тәуелсіз б.ды. U+PV өрнекке тең шама өзгеруі процестің бастапқы ж.е соңғы күймен байланысты. Бұл функцияны Н деп белгілейік, сонда Н= U+PV. Н функция энтальпия д.а Н₂ –H₁= (2)

Энтальпияның толық диференциалын табу үшін (1) теңдеуді диференциалдаймыз

Энталпия өзгерісі тәжрибе жолымен оңай анықталады. L_T жүйенің изотермиялық ұлғаю жылуы бұл теңдеудегі қосылғыштaрдың бірі молекулалардың бір біріне тартылу күштерін сипаттайтындықтан ол ішкі қысым д.а екіншісі Р сыртқы қысым д.а С_v тұрақты көлемдегі жылу сыйымдылық . ішкі энергия қысым Р мен температураға Т тәуелді деп алатын болсақ

C_P тұрақты қысымда жүйенің температурасын бір градусқа котеру ушін жұмсалатын жылуды корсетеді. С_V мен h_T көлем мен температура , ал С_р мен h_T қысым мен температура өзгергенде төменгі теңдеуге бағынады.

T ж.е Р тәуелсіз айнымалылар сондықтан жоғарыдағы теңдеудегі диф.ң алдындағы коэф.ді

Деп олардың арасындағы қатынастарды таптық.

Энтальпия н/е жылу эффектісі - жүйенің онда болған химиялық өзгерістер нәтижесінде сіңірген н/е бөліп шығарған жылу энергиясының мөлшері. Энтальпия Q_р н/е ΔH пен белгіленеді (Q_р = - ΔH) .Жылу бөлінетін реакциялар ( ΔH<0) – экзотермиялық, ал сіңіретін реакциялар ( ΔH>0) – эндотермиялық зеакцияларға жатады. Жылу эффектісі көрсетілген реакция теңдеуі термохимиялық болып табылады:

CH₄ + 2O₂ = CO₂ +2H₂O + -ΔH.

Химиялық заттардың түзілу жылулары стандартты жағдайларда алынады. Стандартты түзілу энтальпиясы - стандартты жағдайда 1 атм. Қысымда, жай заттардан бір моль затты алу кеткен жылу мөлшері.

Енді оның ішкі энергиямен байланысын көрсету үшін термодинамиканың бірінші заңының өрнегін пайдаланымыз: Q = ΔU - pΔV → Q = U_T1 – U_T2 + p V₂ –рV₁→ Q =(U_T2 + p V₂) – ( U_T1 +рV₁ )

Бұндағы p ж/е V жүйені сипаттайтын параметрлер, ал U жүйенің күй функциясы. Олай болса, U+рV шамасы да күй функциясы, ал оның өзгеруі процестің жолына тәуелсіз болады, ол тек процестің бастапқы ж/е соңғы күйімен байланысты. Бұл Н =U + p V теңдігі энтальпияға тең.

H₂ – H₁ = ΔH = Q_P ж/е U₂ – U₁ =ΔU = Q_V. Яғни энтальпия ΔH = Q_P тұрақты қысым кезіндегі жылу эффектісі, ал ішкі энергия ΔU = Q_V тұрақты көлем кезіндегі жылу эффектісі.

Энтальпия өзгерісі тәжірибе жолымен оңай анықталады. Сол себепті бұл функцияны термодинамикада жиі қолданады. Ішкі энергияның да, энтальпияның да абсолют мәні табылмайды, оның тек соңғы өзгерісін ғана анықтауға болады. Екеуі де экстенсивті қасиеттерге жатады, яғни қосылады.

4. Гесс заңының салдары бойынша химиялық реакция жылу эффектісін есептеу. Реакцияның жылу эффектісі температураға тәуелді. Бұл тәуелділікті табу үшін Q_v мен Q_p – ның тұрақты қысымда не көлемде температура бойынша дифференциалдайық: