Νόμος (ή αρχή) Lavoisier - Laplace

1. Νόμος (ή αρχή) Lavoisier - Laplace • Το ποσό της θερμότητας που εκλύεται ή απορροφάται κατά την σύνθεση 1 mol μιας χημικής ένωσης από τα συστατικά της στοιχεία είναι ΙΣΟ με το ποσό θερμότητας που απορροφάται ή εκλύεται κατά την διάσπαση 1 mol της ίδιας χημικής ένωσης στα συστατικά της στοιχεία. • Για παράδειγμα: • C +O2 CO2 ,∆Η1 =-393,5ΚJ • CO2C +O2 ,∆Η2 =+393,5ΚJ

2. Νόμος (ή αρχή) Lavoisier - Laplace • Η αρχή Lavoisier - Laplace είναι συνέπεια της αρχής διατήρησης της ενέργειας. • Συνέπεια της αρχής Lavoisier-Laplace : Όταν η ενθαλπία μίας αντίδρασης είναι ∆Η, η τιμή της ενθαλπίας της αντίθετης αντίδρασης είναι –∆Η. ΔHδεξιά= -ΔHαριστερά  Αντιστροφή οποιασδήποτε θερμοχημικής εξίσωσης : H2O(s)  H2O(l) ΔHτήξης = + 6.01 kJ H2O(l)  H2O(s) ΔHπήξης = - 6.01 kJ

3. m 248g n= = Mr 124 g/mol Όταν καίγεται 1mol Ρ4εκλύονται 3013 kJ Όταν καίγονται 2mol Ρ4 εκλύονταιx kJ Το ποσό θερμότητας που εκλύεται ή απορροφάται σε μια χημική αντίδραση είναι ανάλογο της ποσότητας είτε του προϊόντος που παράγεται είτε του αντιδρώντος που καταναλώνεται πλήρως. Να υπολογιστεί το ποσό θερμότητας που εκλύεται κατά την καύση 248g λευκού φωσφόρου (P4). Δίνεται: Λύση : P4(s) + 5O2(g)→ P4O10(s)ΔH = -3013 kJ/mol = 2 mol P4 x = 3013kJ·2/1 x=6026 kJ

4. Νόμος του Hess • Το ποσό της θερμότητας που εκλύεται ή απορροφάται σε μια χημική αντίδραση είναι ΙΔΙΟ , είτε η αντίδραση πραγματοποιείται σε ένα είτε σε περισσότερα στάδια. • Για παράδειγμα η αντίδραση: • C +O2 CO2 ,∆Η =-393,5ΚJ • Μπορεί να πραγματοποιηθεί σε δύο στάδια: • C +½O2 CO ,∆Η1 =-110,5 ΚJ • CO+ ½Ο2CO2 ,∆Η2 =-283,0 ΚJ •  κατά μέλη :C +O2 CO2 ,∆Η • Όπου: ΔΗ=ΔΗ1+ΔΗ2=-110,5-283=-393,5KJ

5. Νόμος του Hess • Η γενίκευση του νόμου του Hess αποτελεί το αξίωμα της αρχικής και τελικής κατάστασης: Το ποσό θερμότητας που εκλύεται ή απορροφάται κατά την μετάβαση ενός χημικού συστήματος από μια καθορισμένη αρχική σε μια καθορισμένη τελική κατάσταση είναι ανεξάρτητο από τα ενδιάμεσα στάδια (δρόμο), με τα οποία μπορεί να πραγματοποιηθεί η μεταβολή

6. Είναι ενεργειακές διαγραμματικές απεικονίσεις του νόμου του Hess. Με τη βοήθειά τους υπολογίζουμε τη ΔΗ σε αντιδράσεις όπου ο άμεσος προσδιορισμός της είναι δύσκολος ή αδύνατος, γιατί είναι πολύ αργές ή δεν πραγματοποιούνται σε συνήθεις συνθήκες. Για παράδειγμα, έστω η αντίδραση: Α∆, ∆Η η οποία πραγματοποιείται σε τρία επιμέρους στάδια: 1ο στάδιο:Α Β, ∆Η1 2ο στάδιο: Β Γ, ∆Η2. 3ο στάδιο: Γ ∆, ∆Η3. Θα ισχύει: ∆Η = ∆Η1 + ∆Η2 + ∆Η3. Νόμος του Hess Θερμοχημικοί κύκλοι: • Ο θερμοχημικός κύκλος είναι:

7. Εφαρμογή Να βρεθεί η ενθαλπία σχηματισμού του CH4. Δίνονται: α. η θερμότητα σχηματισμού του CO2(g) ΔΗf = -394 kJ/mol β. η θερμότητα σχηματισμού του H2O(g) ΔΗf = -236 kJ/mol γ. η θερμότητα καύσης του CΗ4(g) ΔΗc = -880 kJ/mol (14 kJ/mol)

8. 1η Εφαρμογή του νόμου του Ηess Από τα παρακάτω δεδομένα : Υπολογίστε την μεταβολή της ενθαλπίας για την αντίδραση:

9. 1η Εφαρμογή του νόμου του Ηess Λύση: • Προσπαθούμε να σχηματίσουμε την ζητούμενη εξίσωση από αυτές που μας δίνονται. • Πολλαπλασιάζω την 1η επί 2: • Αντιστρέφω τη 2η : • Προσθέτω κατά μέλη :

10. 2η Εφαρμογή του νόμου του Ηess Να υπολογισθεί η μεταβολή της ενθαλπίας της παρακάτω αντίδρασης:C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g)H=?Δίνονται 1η: 3C(s) + 4 H2(g) C3H8(g)H1 = -103.85kJ/mol2η: C(s) + O2(g)  CO2(g)H2 = -393.51kJ/mol3η: H2(g) + ½ O2(g)  H2O(g)H3 = -241.83kJ/mol

11. Λύση : C3H8(g) + 5O2(g)  3CO2(g) + 4H2O(g) H = ? • Αντιστρέφω την 1η : C3H8(g)  3 C(s) + 4 H2(g) H1΄= +103.85kJ • Πολλαπλασιάζω την 2η επί 3 : 3C(s) +3 O2(g) 3CO2(g) H2΄= 3·(-393.51)kJ • Πολλαπλασιάζω την 3η επί 4 : 4H2(g) + 2 O2(g) 4 H2O(g) H3΄= 4·(-241.83)kJ • Προσθέτω κατά μέλη : C3H8(g) + 5O2(g)  3CO2(g) + 4H2O(g) H = -2044.00kJ/mol

12. Υπολογίστε την πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού του CS2(l)Δίνονται: C(γραφίτης) + O2(g) CO2(g)DH1= -393.5 kJ S(ρομβικό) + O2(g) SO2(g)DH2 = -296.1 kJ CS2(l) + 3O2(g) CO2(g) + 2SO2(g)DH3 = -1072 kJ 2S(ρομβικό) + 2O2(g) 2SO2(g)DH0 = -296.1x2 kJ C(γραφίτης) + 2S(ρομβικό) CS2 (l) C(γραφίτης) + 2S(ρομβικό) CS2 (l) C(γραφίτης) + O2(g) CO2(g)DH1 = -393.5 kJ CO2(g) + 2SO2(g) CS2(l) + 3O2(g)DH0 = +1072 kJ DH0 = -393.5 + (2x-296.1) + 1072 = 86.3 kJ 1. Γράφουμε την αντίδραση σχηματισμού του CS2 2. Προσπαθούμε να την σχηματίσουμε από τα δεδομένα. +