Для расчета теплового эффекта реакции при стандартных условиях можно воспользоваться стандартными энтальпиями образования (ΔH°f). Стандартная энтальпия образования — это изменение энтальпии, которое происходит при образовании одного моля вещества из его простых веществ при стандартных условиях (1 атм и 25°C).

Тепловой эффект реакции (ΔH°) рассчитывается по формуле:

[
\Delta H^\circ = \sum (\Delta H^\circ_f \text{ продуктов}) - \sum (\Delta H^\circ_f \text{ реагентов})
]

Где:

(\Delta H^\circ_f) — стандартные энтальпии образования продуктов и реагентов.Суммирование ведется по всем продуктам и реагентам с учетом стехиометрических коэффициентов.Шаги для выполнения расчета:

Запишите уравнение реакции и определите, какие вещества являются продуктами и реагентами.

Найдите стандартные энтальпии образования для всех веществ в уравнении. Эти данные можно найти в таблицах термодинамических свойств.

Подставьте значения стандартных энтальпий образования в формулу:

Сложите энтальпии образования для всех продуктов, умножив на их коэффициенты.Сложите энтальпии образования для всех реагентов, умножив на их коэффициенты.

Вычислите разность между суммой энтальпий продуктов и суммой энтальпий реагентов.

Пример:

Рассмотрим реакцию сгорания метана:

[
\text{CH}_4(g) + 2\text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) + 2\text{H}_2\text{O}(l)
]

Предположим, у нас есть следующие значения стандартных энтальпий образования:

(\Delta H^\circ_f \text{CH}_4(g) = -74.8 \text{ кДж/моль})(\Delta H^\circ_f \text{O}_2(g) = 0 \text{ кДж/моль}) (для простых веществ)(\Delta H^\circ_f \text{CO}_2(g) = -393.5 \text{ кДж/моль})(\Delta H^\circ_f \text{H}_2\text{O}(l) = -285.8 \text{ кДж/моль})

Теперь можно рассчитать:

[
\Delta H^\circ = \left[ \Delta H^\circ_f \text{CO}_2 + 2 \cdot \Delta H^\circ_f \text{H}_2\text{O} \right] - \left[ \Delta H^\circ_f \text{CH}_4 + 2 \cdot \Delta H^\circ_f \text{O}_2 \right]
]

[
\Delta H^\circ = \left[ -393.5 + 2 \cdot (-285.8) \right] - \left[ -74.8 + 2 \cdot 0 \right]
]

[
= \left[ -393.5 - 571.6 \right] - \left[ -74.8 \right]
]

[
= -965.1 + 74.8 = -890.3 \text{ кДж}
]

Таким образом, тепловой эффект реакции сгорания метана составляет -890.3 кДж.