Зависимость теплового эффекта реакции от температуры

Энтальпия является функцией температуры, непрерывной в области изменения последней. Зависимость изменения энтальпии (теплового эффекта) химической реакции от температуры выражается уравнениями

где c_p – теплоемкость при постоянном давлении (изобарная теплоемкость).

Чтобы найти изменения внутренней энергии или энтальпии вещества при изменении температуры системы от Т₁ до Т₂, необходимо интегрировать соответствующее уравнение. С практической точки зрения большее значение имеют химические процессы, протекающие в изобарных условиях, тепловой эффект которых рассчитывают через изменение энтальпии. Если в интервале от 298 К до температуры Т К нет фазовых переходов, то изменение энтальпии образования вещества составит

Если в температурном интервале имеются фазовые переходы, то при расчете необходимо учитывать изменение энтальпии вещества при фазовом переходе. Например, изменение энтальпии одного моля воды при изобарном нагревании от Т₁ <0°С, до Т₂ > 100°С можно представить в виде

где D_mН⁰ [кДж/моль] – энтальпия плавления (melting – плавление); D_vН⁰ [кДж/моль] – энтальпия испарения (vaporization – испарение),
c_pi – изобарная теплоемкость фазы, соответствующая диапазону температур.

Для не слишком широких интервалов температур можно считать, что теплоемкость не зависит от температуры (С_р = const). Значения молярных изобарных теплоемкостей C_{р 298} веществ приведены в справочниках.

Кроме справочных таблиц (баз данных) по энтальпиям (теплотам) образования химических соединений, составлены также (особенно для органических веществ) аналогичные таблицы по теплотам (энтальпиям) сгорания (∆сH⁰_298A, где индекс «с» – от combustion, сгорание).

Таким образом, мы рассмотрели первую задачу, которую поставили при начале обсуждения темы, – задачу об энергетике химических реакций.