Koja je važnost Hessovog zakona za termodinamičke izračune?

Hessov zakon konstantnog zbrajanja topline (ili samo Hessov zakon) navodi da bez obzira na višestruke faze ili korake reakcije, ukupna promjena entalpije za reakciju je zbroj svih promjena.

Hessov zakon kaže da ako pretvorite reaktante A u produkte B, ukupna promjena entalpije bit će potpuno ista bez obzira jeste li to učinili u jednom koraku ili dva koraka ili koliko god koraka učinili.

Dat ću vam jednostavan primjer. Nalazite se u prizemlju hotela s pet zvjezdica i želite ići na treći kat. To možete učiniti na tri različita načina: (a) lift možete uzeti izravno iz prizemlja na treći kat. (b) Lift možete odvesti iz prizemlja do drugog kata, a zatim zaustaviti na drugom katu, uzeti lift s drugog kata na treći kat. (c) Lift možete odvesti iz prizemlja do prvog kata, a zatim se zaustaviti na katu, te se podići liftom od prvog kata do trećeg kata. Nije bitno na koji način ćete se kretati, dizalo će koristiti istu količinu energije.

Uzmimo primjer;

Ugljični dioksid se može dobiti iz ugljika na dva različita načina.

Kada ugljik izgara u suvišku kisika, stvara se ugljični dioksid i oslobađa se 393,5 kJ topline po molu ugljika.

C (s) + # O_2 #(g) # C_1O_2 #(g) AH = -393,5 kJ

Ova opća reakcija može se također proizvesti kao dvofazni proces:

Izgaranje ugljika u ugljičnom monoksidu koji proizvodi kisik:

C (s) + 1/2# O_2 #(g) CO (g) AH = -110.5 kJ

Ugljični monoksid zatim izgara u dodatnom kisiku: CO (g) + 1 / 2O2 (g) CO2 (g) ΔH = -283,0 kJ

Ove dvije jednadžbe mogu se zbrajati kako bi se izračunao ΔH za ukupnu reakciju:

C (s) + 1/2# O_2 #(g) CO (g) AH = -110.5 kJ

CO (g) + 1/2# O_2 #(g) C# O_2 #(g) AH = -283,0 kJ

C (s) + # O_2 #(g) C# O_2 #(g) AH = -393,5 kJ