始态
始态,热力学相关概念,与终态相对应,常用来表示研究系统的起始状态,在热力学中是研究时的重要概念。同时,在化学反应计算的研究中与终态法密切相关。
基本信息
- 中文名
始态
- 外文名
primary state
定义
始态,热力学相关概念,与终态相对应,常用来表示研究系统的起始状态,在热力学中是研究时的重要概念。同时,在化学反应计算的研究中与终态法密切相关。
始态与盖斯定律
盖斯定律定义
盖斯定律又名反应热加成性定律(the law of additivity of reaction heat):若一反应为二个反应式的代数和时,其反应热为此二反应热的代数和。也可表达为在条件不变的情况下,化学反应的热效应只与起始和终了状态有关,与变化途径无关。它是由俄国化学家Germain Hess发现并用于描述物质的热含量和能量变化与其反应路径无关,因而被称为赫斯定律。
赫斯定律定义:一个反应,在定压或定容条件下,不论是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的,总反应方程式的焓变等于各部分分布反应按一定系数比加和的焓变。赫斯定律换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关,而这可以看出,赫斯定律实际上是“内能和焓是状态函数”这一结论的进一步体现。
具体内容
当反应体系不做非体积功,Qp=ΔH,Qv=ΔU,而H和U都是状态函数,当反应的初始状态和终止状态一定时,H和U的改变值ΔH和ΔU与途径无关。所以无论是一步完成反应,或是多步完成反应,反应是否有中间步骤或有无催化剂介入等,均对Qv或Qp数值没有影响,其反应热都一样。
适用范围
适用于任何状态函数,但使用该定律要注意:
1、赫斯定律只适用于等温等压或等温等容过程,各步反应的温度应相同;
2、参与反应的各物质的本性、聚集状态、完成反应的物质数量,反应进行的条件方式、温度、压力等因素均一致。
3、各步反应均不做非体积功。
4、若有很多数据,选择最短的途径。以致计算方便误差小。
尽管赫斯定律出现在热力学第一定律提出前的经验定律,但亦可通过热力学第一定律推导出。赫斯定律的建立,使得热化学反应方程式可以向普通代数方程式一样进行计算,有很大的实用性。
始态与终态法
终态法定义
终态法是指不细究化学反应的具体过程,仅注重起始反应物最终成为何种物质,从而建立起始物质与终态物质间的关系,运用电荷守恒、元素守恒、电子守恒进行巧解的一种方法。