Prawo Hessa — entalpia reakcji z cyklu

Co się właśnie stało?

Policzyłeś entalpię spalania węgla do CO₂ na dwa sposoby: bezpośrednio (C + O₂ → CO₂) oraz w dwóch etapach przez tlenek węgla (C + ½O₂ → CO, potem CO + ½O₂ → CO₂). Wynik jest identyczny.

Prawo Hessa:

— entalpia reakcji równa się sumie entalpii etapów, na jakie tę reakcję rozłożymy. Dla naszego cyklu: $\Delta H_1 = \Delta H_2 + \Delta H_3$.

Dlaczego to działa? Entalpia jest funkcją stanu:

ΔH zależy tylko od stanu początkowego i końcowego, a nie od drogi ani czasu przemiany — tak jak różnica wysokości między dwoma piętrami nie zależy od tego, którymi schodami wejdziesz. Stąd suma entalpii wokół zamkniętego cyklu jest zerowa:

Jak policzyć ΔH nieznanej reakcji?

Rozłóż ją na etapy o znanych entalpiach i dodaj (odwrócenie reakcji zmienia znak ΔH, przemnożenie równania — mnoży ΔH). Ta metoda to cykl Hessa; w wersji dla związków jonowych — cykl Borna–Habera.

Po co Ci to na maturze:

Zadania z termochemii prawie zawsze proszą o ΔH reakcji, której nie da się zmierzyć wprost. Chwyt: ustaw reakcje etapowe tak, by po dodaniu „skróciły się" produkty pośrednie i został szukany bilans — ΔH dodajesz po drodze.

Zapamiętaj: entalpia jest funkcją stanu — ΔH nie zależy od drogi, tylko od stanu początkowego i końcowego. Dlatego ΔH₁ = ΔH₂ + ΔH₃, a suma po zamkniętym cyklu = 0.