La loi de Hess est un principe fondamental de la thermochimie qui indique: le changement d'enthalpie d'une réaction est indépendant de la voie prise , ce qui signifie que c'est la même chose que la réaction se produise en une étape ou plusieurs étapes. Cette loi nous permet de calculer le changement d'enthalpie d'une réaction qui ne peut pas être mesurée directement en utilisant les changements d'enthalpie des réactions connues.
Voici comment la loi de Hess est utilisée:
1. Identifiez la réaction cible: Déterminez l'équation chimique équilibrée pour la réaction dont vous souhaitez le changement d'enthalpie.
2. Trouver des réactions connues: Trouvez des réactions avec des changements d'enthalpie connus (généralement donnés dans les tableaux ou les fiches techniques) qui impliquent les réactifs et les produits de la réaction cible.
3. manipuler les réactions connues: Vous devrez peut-être:
* inverse Une réaction connue pour correspondre à la direction de la réaction cible. N'oubliez pas que l'inversion d'une réaction change le signe de son changement d'enthalpie.
* multiplier Une réaction connue d'un facteur pour correspondre aux coefficients stoechiométriques de la réaction cible. N'oubliez pas que la multiplication d'une réaction par un facteur multiplie également son changement d'enthalpie par ce facteur.
4. combiner les réactions manipulées: Ajouter les réactions manipulées ensemble. Le changement d'enthalpie de la réaction combinée sera la somme des changements d'enthalpie des réactions individuelles.
5. Assurer l'annulation: Assurez-vous que toutes les espèces qui apparaissent des deux côtés des réactions combinées annulent, ne laissant que les réactifs et les produits de la réaction cible.
6. Calculez le changement d'enthalpie: Le changement d'enthalpie de la réaction cible est la somme des changements d'enthalpie des réactions manipulées.
Exemple:
Calcularons le changement d'enthalpie de la réaction suivante:
`` '
CO (G) + 1/2 O2 (G) -> CO2 (G)
`` '
Nous connaissons les réactions suivantes et leurs changements d'enthalpie:
`` '
C (S) + O2 (g) -> CO2 (G) ΔH =-393,5 kJ / mol
C (s) + 1/2 o2 (g) -> CO (g) ΔH =-110,5 kJ / mol
`` '
Pour obtenir la réaction cible, nous pouvons:
* inverser la deuxième réaction:
`` '
CO (G) -> C (S) + 1/2 O2 (g) ΔH =+110,5 kJ / mol
`` '
* Ajoutez la deuxième réaction inversée à la première réaction:
`` '
C (S) + O2 (g) -> CO2 (G) ΔH =-393,5 kJ / mol
CO (G) -> C (S) + 1/2 O2 (g) ΔH =+110,5 kJ / mol
---------------------------
CO (G) + 1/2 O2 (G) -> CO2 (G) ΔH =-283 KJ / mol
`` '
Par conséquent, le changement d'enthalpie de la réaction cible est -283 kJ / mol .
Points clés:
* La loi de Hess est un outil puissant pour calculer les changements d'enthalpie des réactions difficiles ou impossibles à mesurer directement.
* Il repose sur le principe selon lequel les changements d'enthalpie sont les fonctions d'état, ce qui signifie qu'elles ne dépendent que des états initiaux et finaux du système, et non sur la voie prise.
* Manipulez soigneusement les réactions connues pour correspondre à la réaction cible et faites attention aux signes et coefficients des changements d'enthalpie.
En utilisant la loi de Hess, vous pouvez prédire les changements d'enthalpie pour un large éventail de réactions en utilisant des données thermochimiques connues.
