无机化学中标准摩尔反应焓变的计算

时间：2022-10-05 17:48:12 化学毕业论文我要投稿

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无机化学中标准摩尔反应焓变的计算

　　无机化学中标准摩尔反应焓变的计算【1】

无机化学中标准摩尔反应焓变的计算

　　摘要：本文介绍了无机化学中标准摩尔反应焓变计算的理论基础——Hess定律的定义和实质，在此基础上对标准摩尔反应焓变的计算方法进行了归纳和总结。

　　根据已知条件的不同，可以分别采用热化学方程式组合、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓和键能等数据进行计算。这些归纳和总结有助于大学生理解和掌握焓变的计算方法。

　　关键词：Hess定律;标准状态;摩尔反应焓变

　　热力学是无机化学课程的重要组成部分，它是以热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律为基础，主要解决化学反应中能量转化及化学反应进行的方向和程度问题，其中焓变计算是解决等压情况下反应中能量转化问题、进行吉布斯自由能变变计算进而判断反应进行程度和方向的基础。

　　在无机化学课程中，通常忽略温度、压力对焓变的影响，同时，对于非标准状态下的反应来说，反应焓变还没有一定的计算公式。本文对无机化学中标准状态下反应焓变的计算方法进行了归纳和总结，便于学生更好地理解和掌握。

　　一、计算标准摩尔反应焓变的理论基础

　　计算标准摩尔反应焓变的理论基础是Hess定律，即在恒容或恒压条件下，一个化学反应不论是一步完成或分几步完成，其反应热(即摩尔反应焓变)完全相同。

　　Hess定律的实质是指出了反应只取决于物质的初、终状态，而与经历的具体途径无关。其重要意义在于能使热化学方程式像代数方程式一样进行加、减运算，从而可以应用已知化学反应的热效应，间接算得未知化学反应的热效应，解决那些难以测量或根本不能测量的反应热效应问题。

　　应用时要注意：将已知的热化学方程式进行线性组合的结果必须与欲求的未知化学反应的状态完全相同，包括温度、压力及各物质的相态，并且这些化学反应都是在等温、等压或等温、等容条件下进行的，都不做其他功能[1]。

　　焓的绝对值是无法确定的，但可以采用相对焓值。焓是状态函数，状态函数的最主要特点是其变化值只取决于系统的始态和终态，而与系统变化的途径无关。因此，以Hess定律为理论基础，可以求得反应的摩尔焓变。

　　三、结语

　　标准摩尔反应焓变的计算是无机化学热力学部分计算的基础，焓的绝对值不可测，只能测其相对值，其概念多、计算公式多，学生掌握起来有一定的难度。通过以上的归纳和总结，使化学反应标准摩尔焓变的计算系统化，有助于大学生对焓变计算的理解和掌握，有助于提高无机化学课程教学的质量。

　　参考文献：

　　[1]朱传征，褚莹，许海涵.物理化学[M].北京：科学出版社，2008：48-49.

　　[2]钟福新，余彩莉，刘峥.大学化学[M].北京：清华大学出版社，2012：39.

　　[3]金继红.大学化学[M].北京：化学工业出版社，2006：39-40.

　　[4]南京大学《无机与分析化学》编写组.无机与分析化学[M].北京：高等教育出版社，2006：29.

　　[5]大连理工大学无机化学教研室.无机化学[M].北京：高等教育出版社，2001：36.

　　无机化学中标准平衡常数的计算【2】

　　摘要：标准平衡常数贯穿于工科大一化学教材中的所有化学平衡，可用于讨论单相或多相平衡体系，也可以和标准热力学函数相联系，是无机化学教学的难点。

　　文章总结了无机化学教材中标准平衡常数的各种计算方法、计算公式，对公式的使用进行了解释说明，并详细介绍了无机化学教材中常见的标准平衡常数的形式，有助于学生更好地理解和掌握标准平衡常数。

　　关键词：标准平衡常数;工科;无机化学;计算;形式

　　任何可逆反应，不管反应的始态如何，在一定温度下达到化学平衡时，各生成物平衡浓度的幂的乘积与反应物平衡浓度的幂的乘积之比为一常数，称为化学平衡常数。

　　化学平衡常数分为实验平衡常数和标准平衡常数，其中实验平衡常数又称经验平衡常数，其数值和量纲随所用浓度、压力单位不同而不同，其量纲一般不为1，使用非常不方便，国际上现已统一改用标准平衡常数。

　　标准平衡常数也称热力学平衡常数，与实验平衡常数表达式相比，不同之处在于每种溶质的平衡浓度项应除以标准浓度，每种气体物质的平衡分压均应除以标准压力，所以标准平衡常数的量纲为1。

　　我们在工科大一无机化学教学中，详细讲解标准平衡常数，实验平衡常数只作简单介绍。

　　标准平衡常数知识点是工科大一无机化学教学的难点：一方面标准平衡常数的计算有多种方法，涉及的公式比较多;另一方面标准平衡常数的表现形式有很多种。为了更好地帮助学生理解和掌握标准平衡常数，我们在教学中进行了归纳总结。

　　一、利用标准平衡常数的定义式计算[1]

　　标准平衡常数中，一定是生成物相对浓度(或相对分压)相应幂的乘积作分子;反应物相对浓度(或相对分压)相应幂的乘积作分母。其中的幂为该物质化学计量方程式中的计量系数。纯液体、纯固态物质不出现在标准平衡常数表达式中，视为常数。

　　二、利用多重平衡规则计算

　　如果一个化学反应式是若干相关化学反应式的代数和，在相同的温度下，这个反应的标准平衡常数等于各相关反应的标准平衡常数之积(或商)。这个规则叫多重平衡规则。利用多重平衡规则，可以从一些已知反应的标准平衡常数求算未知反应的标准平衡常数，而无需通过实验。例如：

　　经过多年的教学实践证明：我们对无机化学教材中标准平衡常数的各种计算方法、计算公式及其常见的形式进行总结，有助于学生更好地理解和掌握标准平衡常数。

　　参考文献：

　　[1]天津大学无机化学教研室编.无机化学[M].北京：高等教育出版社，2010.

　　[2]天津大学物理化学教研室编.物理化学[M].北京：高等教育出版社，2001.

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