e) Cách tính trạng thái lai hố
1.3.1. Hiệu ứng nhiệt và định luật Hess.
Các phản ứng hoá học thường kèm theo hiện tượng thu nhiệt hoặc toả nhiệt. Nhiệt của phản ứng (aA + bB = cC + dD) ở nhiệt độ T là lượng nhiệt Q trao đổi giữa hệ với môi trường khi các chất tham gia phản ứng được lấy theo tỉ lệ hợp thức tác dụng với nhau hoàn toàn và tạo ra sản phẩm cũng theo tỉ lệ hợp thức, khi đó Q khơng xác định mà phụ thuộc vào cách tiến hành của phản ứng, để Q có thể xác định cần phải quy định những điều kiện phản ứng:
+ Phản ứng được thực hiện trong điều kiện đẳng áp đẳng nhiệt hoặc đẳng tích đẳng nhiệt.
+ Hệ chỉ thực hiện công giãn nở đẳng áp.
+ Nhiệt lượng của các chất tham gia phản ứng bằng với nhiệt độ của sản phẩm phản ứng.
Khi thoả mãn điều kiện trên thì Q sẽ có giá trị hồn tồn xác định trở thành đặc trưng của các phản ứng hoá học và được gọi là hiệu ứng nhiệt của phản ứng.
áp dụng biểu thức định lượng của ngun lí 1 trong trường hợp cơng mà hệ thực hiện chỉ là công giãn nở đẳng áp và phản ứng được thực hiện trong điều kiện đẳng áp, đẳng nhiệt hoặc đẳng tích, đẳng nhiệt. Ta có :
Với P = const Qp = H (Hiệu ứng nhiệt đẳng áp) Với V = const Qv = U (Hiệu ứng nhiệt đẳng tích)
Bằng thực nghiệm Hess đã đưa ra một định luật mang tên ông với nội dung như sau:
Hiệu ứng nhiệt đẳng tích hay đẳng áp của phản ứng hoá học chỉ phụ thuộc vào trạng thái của các chất đầu và các chất cuối mà hồn tồn khơng phụ thuộc vào đường đi hay cách thức tiến hành phản ứng
Ví dụ: Có phản ứng: A + B = C + D + Q
Phản ứng được tiến hành theo những con đường khác mà mỗi một giai đoạn trung gian đều có hiệu ứng nhiệt tương ứng theo sơ đồ:
Q4
Khi đó : Q = Q1 + Q2 + Q3 = Q4 + Q5
Thuật ngữ hiệu ứng nhiệt phải hiểu là nhiệt của phản ứng thực hiện ở áp suất (hoặc thể tích) khơng đổi và hệ khơng sinh cơng nào khác ngồi cơng chống lại áp suất bên ngoài.