Экспериментальный метод Т. -
Калориметрия. Её содержание составляет разработка методов определения перечисленных характеристик. Для термохимических измерений служат
Калориметры
.
На необходимость исследования тепловых эффектов и теплоёмкостей впервые (1752-54) указал М. В.
Ломоносов. Первые термохимические измерения провели во 2-й половине 18 в. Дж.
Блэк, А.
Лавуазье и П.
Лаплас. В 19 в. в работах Г. И.
Гесса
, П.
Бертло, Х. Ю.
Томсена
, В. Ф.
Лугинина и других учёных техника калориметрических измерений была усовершенствована. В начале 20 в. развитие Т. ознаменовалось, с одной стороны, дальнейшим повышением точности и расширением интервала температур эксперимента, а с другой - установлением связи между энергетическими эффектами процессов и строением частиц (атомов, молекул, ионов), а также положением элементов в периодической системе элементов (См.
Периодическая система элементов) Д. И. Менделеева. Вместе с тем росло число изученных веществ, а с середины 20 в. теория Т. стала развиваться на основе квантовохимических и статистических представлений.
Трудность, а иногда и невозможность непосредственного измерения тепловых эффектов многих процессов часто приводит к необходимости их определения косвенным путём - к вычислению с помощью основного закона Т. -
Гесса закона
. При этом для расчётов пользуются стандартными теплотами образования (См.
Теплота образования) Δ
H0298 различных веществ, а для взаимодействия органических соединений - стандартными теплотами сгорания (См.
Теплота сгорания)
. Пересчёт Δ
H0298 химических реакций на другие температуры осуществляют с помощью Кирхгофа уравнения (См.
Кирхгофа уравнение)
. Отсутствие нужных для вычисления данных часто заставляет прибегать к приближённым закономерностям, позволяющим найти различные энергетические характеристики процессов и веществ на основании их состава и строения, а также по аналогии с изученными веществами и процессами.
Данные термохимические исследований и найденные закономерности используются для составления тепловых балансов технологических процессов, изучения теплотворности топлив, расчёта равновесий химических (См.
Равновесие химическое)
, установления связи между энергетическими характеристиками веществ и их составом, строением, устойчивостью и реакционной способностью. В сочетании с др. термодинамическими характеристиками термохимические данные позволяют выбрать оптимальные режимы химических производств.
Широкое развитие получила Т. растворов (См.
Растворы)
- определение теплоёмкости, теплот растворения, смешения и испарения, а также их зависимости от температуры и концентрации. Эти характеристики позволяют установить свойства отдельных компонентов, рассчитать теплоты сольватации (См.
Сольватация) и тепловые эффекты др. процессов, что важно для суждения о природе растворов и их структуре. Методы Т. используются в коллоидной химии (См.
Коллоидная химия)
, при изучении биологических процессов, во многих других исследованиях.
Лит.: Скуратов С. М., Колесов В. П., Воробьев А. Ф., Термох
имия, ч. 1-2, М., 1964-66; Мищенко К. П., Полторацкий Г. М., Вопросы термодинамики и строения водных и неводных растворов электролитов, [Л.], 1968; Experimental thermochemistry, v. 1-2, N. Y.-L., 1956-62; Кальве Э., Пратт А., Микрокалориметрия, пер. с франц., М., 1963; Мортимер К., Теплоты реакций и прочность связей, пер. с англ., М., 1964; Бенсон С., Термохимическая кинетика, пер. с англ., М., 1971; Сталл Д., Вестрам Э., Зинке Г., Химическая термодинамика органических соединений, пер. с англ., М., 1971. См. также лит. при ст.
Теплоёмкость,
Теплота образования,
Термодинамика химическая.
М. Х. Карапетьянц.