Номер 1, страница 93 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Вопросы и задания. Параграф 12. Тепловой эффект химической реакции. Глава 4. Химические реакции - номер 1, страница 93.

Условие.

1. Что такое тепловой эффект химической реакции?

Решение.

Решение 2.

1. Что такое тепловой эффект химической реакции?

Тепловой эффект химической реакции — это количество теплоты ($Q$), которое выделяется или поглощается в ходе химического превращения. Он является следствием того, что при разрыве старых химических связей в исходных веществах (реагентах) и образовании новых связей в конечных веществах (продуктах) изменяется внутренняя энергия системы. Тепловой эффект измеряется в джоулях (Дж) или килоджоулях (кДж) и обычно относится к мольным количествам реагентов, указанным в уравнении реакции (кДж/моль). Уравнения химических реакций, в которых указан тепловой эффект, называются термохимическими уравнениями.

В зависимости от знака теплового эффекта, реакции делят на два типа. Экзотермические реакции (от греч. exo — наружу) — это реакции, протекающие с выделением теплоты в окружающую среду ($+Q$). В этом случае внутренняя энергия продуктов реакции меньше внутренней энергии исходных веществ. Примерами являются все реакции горения и нейтрализации. Например, горение метана: $CH_{4(г)} + 2O_{2(г)} \rightarrow CO_{2(г)} + 2H_2O_{(ж)} + 891 \text{ кДж}$.

Эндотермические реакции (от греч. endo — внутрь) — это реакции, протекающие с поглощением теплоты из окружающей среды ($-Q$). Внутренняя энергия продуктов в таких реакциях больше, чем у исходных веществ. Примерами служат многие реакции разложения. Например, разложение карбоната кальция: $CaCO_{3(тв)} \rightarrow CaO_{(тв)} + CO_{2(г)} - 178 \text{ кДж}$.

В термодинамике вместо теплового эффекта $Q$ чаще используют понятие изменения энтальпии ($ \Delta H $). Энтальпия — это термодинамическая функция состояния, характеризующая энергию системы. Изменение энтальпии связано с тепловым эффектом реакции, протекающей при постоянном давлении, соотношением: $ \Delta H = -Q $. Таким образом, для экзотермических реакций ($+Q$) изменение энтальпии отрицательно ($ \Delta H < 0 $), а для эндотермических реакций ($-Q$) — положительно ($ \Delta H > 0 $). Термохимическое уравнение для горения метана через энтальпию можно записать так: $CH_{4(г)} + 2O_{2(г)} \rightarrow CO_{2(г)} + 2H_2O_{(ж)}; \Delta H = -891 \text{ кДж/моль}$.

Величина теплового эффекта зависит от нескольких факторов: от природы реагирующих веществ и продуктов реакции; от их агрегатного состояния (газообразное, жидкое, твердое), что обязательно указывается в термохимических уравнениях; а также от условий проведения реакции (температуры и давления). Обычно тепловые эффекты приводятся для стандартных условий: давление 1 атмосфера (101,325 кПа) и температура 25 °C (298,15 К).

Ответ: Тепловой эффект химической реакции — это количество теплоты, которое выделяется (в экзотермических реакциях, $+Q$) или поглощается (в эндотермических реакциях, $-Q$) в результате химического превращения. Он соответствует разнице между энергией химических связей в продуктах и реагентах и обычно выражается в кДж/моль.