Zákon Kopp nebo práva Kopp-Neumann uvádí : „The tepelná kapacita na chemické sloučeniny v pevném stavu je součet tepelných kapacit prvků, které ji tvoří“ .
Poskytuje odhad tepelné kapacity chemických sloučenin kovů a slitin z prvků.
Podle zákona Dulonga a Petita je příspěvek každého atomu k molární tepelné kapacitě C p přibližně roven 3 R ( R je konstanta ideálního plynu ), proto pro chemickou sloučeninu obsahující m atomů platí zákon Kopp : C p = 3 mR .
Jako doplněk Dulongova a Petitova zákona jej Cannizzaro používal k podpoře atomové teorie .
Během první poloviny XIX tého století mnozí vědci zdokonalili kalorimetrii a změřili tepelnou kapacitu prvků a mnoho sloučenin a slitin. Jejich závěr je, že tepelná kapacita zůstává přibližně zachována, když v pevném stavu přechází z prvků na slitinu nebo chemickou sloučeninu. V roce 1865 přinesl Kopp nové experimentální výsledky a přidal je k mnoha předchozím datům. Především, pokud je to použitelné, zobecňuje Dulongův a Petitův zákon na chemické sloučeniny. Jedná se tedy o globální zaměření na předmět, což vysvětluje, proč dáváme přednost různým aspektům zachování tepelných kapacit.
Jaeger a Bottema (1933) opravňují tento zákon k „zákonu Neumanna - Joule-Koppa - Regnaulta “ a pro pevné skupenství uvádějí následující prohlášení: „Atomy prvků si zachovávají své specifické specifické a atomové teplo poté, co jsou spojeny za vzniku chemická kombinace. " .
Pro odhad molární tepelné kapacity C p sloučeniny stačí sečíst příspěvky různých prvků . Jejich hodnoty při 25 ° C jsou uvedeny v tabulce v tepelné kapacitě výrobku . Index p znamená, že hodnoty jsou měřeny při konstantním tlaku. Například pro FeSi ferosilicia , jednotlivé hodnoty C p z železa a křemíku jsou 25,1 a 20,0 J K -1 mol -1 . Jejich přidáním získáme C p = 45,1 J K −1 mol −1 pro FeSi, v souladu s experimentální hodnotou 45 J K −1 mol −1 .
Většina prvků v pevném stavu se řídí Dulongovým a Petitovým zákonem . To naznačuje, že molární tepelná kapacita C p pevného prvku je blízká 3 R, kde R je konstanta ideálního plynu ( R = 8,314 J K -1 mol − 1 ), tedy C p ≈ 25 J K − 1 mol − 1 .
U chemické sloučeniny obsahující m atomů se proto předpokládá , že příspěvek do C p každého atomu se rovná 3 R , proto je obvyklá zjednodušená formulace Koppova zákona: C p = 3 m R.
V tabulce jsou uvedeny hodnoty C p různých sloučenin železa. Druhý řádek označuje hodnoty C p / (3 R ), které by se rovnaly m, kdyby byly přesně dodrženy Koppovy zákony.
Shoda mezi odhadovanými a experimentálními hodnotami je celkem dobrá, s výjimkou Fe 2 O 3, kde se získá 4,1 místo 5. U FeSi je takto vypočtená hodnota C p méně blízká experimentální hodnotě než v předchozím výpočet, protože křemík se negativně odchyluje ve srovnání se zákonem Dulong a Petit. To neplatí pro plynné nebo kapalné prvky ( kyslík , fluor , chlor a brom ). Na druhou stranu Koppův zákon poskytuje uspokojivé výsledky pro kombinace těchto prvků. Kopp však poznamenal, že oxygenáty (tabulka) často dávají příliš nízké hodnoty, stejně jako boridy a karbidy . Tato odchylka je mnohem větší, pokud existují komplexní anionty, jako je síranový iont .
| Sloučenina | FeSi | FeO | Fe 2 O 3 | FeOCl | FeF 2 | FeCl 2 | FeCl 3 | FeBr 2 | FeI 2 | Fe 3 ° C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C p ( J K -1 mol −1 ) | 45 | 49,9 | 103,4 | 77 | 66.1 | 76,7 | 96.6 | 80.2 | 83,7 | 105,9 |
| C p / (3 R ) | 1.8 | 2.0 | 4.1 | 3.1 | 2.7 | 3.1 | 3.9 | 3.2 | 3.4 | 4.2 |